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各位朋友,大家好!本期视频课程的主题是:加热条件下的多孔介质两相流与相变(汽化)经典模型。首先说说这个模型的特色:(1)它描述的是多孔介质两相流;(2)通过加热使液态水汽化,形成两相流;(3)以两相混合状态描述流体流动,但各相态之间能够区分开;(4)能够描述流体流动与相变过程中系统热量的变化;(5)以PDE建模为主。实际上这个模型属于多孔介质领域的经典模型,能够应用到各行各业。本次也是在经典SCI文献基础上推出的这款模型。
该模型几何上呈矩形,长0.1m,高0.02m,域内为多孔介质,初始温度为22℃,初始孔压为零。顶部边界隔热、防渗,底部在0.04-0.06m范围内给定热通量,100 kw/m^2,向内加热。模型左侧边界持续注入液态水,注入速率为0.2mm/s,同时,施加22℃的恒温边界。模型右侧边界为开放边界,流体和热量自由流出。采用瞬态计算,持续1000s,计算域内液态水的汽化过程,气液两相流过程,液态水饱和度变化,以及域内温度的变化。
两相流体流动采用混合模型,通过质量守恒方程并结合达西定律,控制两相流动。同时考虑非饱和渗流。关于控制热量场的能量方程,采用焓H作为方程的主控变量,而非温度T。因为在水汽相变过程中,当热量达到沸点,又不是特别高的时候,随着热量的增加,温度是保持沸点温度不变的。因此以单位体积焓H作为主变量。考虑了热对流和热扩散过程,其中热对流受流体流动的影响。
另外,这个模型非常关键且复杂的是温度T和饱和度s与焓H之间的关系。这里需要针对水的状态进行分阶段建立函数关系。这里面分了三个阶段:(1)液态水阶段;(2)水汽混合阶段;(3)完全汽化阶段。热量在这三个阶段中逐级递增。
还需要说明一点的是,这个模型假设固体、液体、气体处于热平衡状态,也即T=Ts=Tl=Tv。当然,这个模型目前来说,还存在一些局限性,主要体现在第三阶段的完全汽化过程。从目前的模拟结果来看,比较难实现完全汽化现象。当然,我们也在一直针对这个问题,持续研究与优化。
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学历:博士
研究方向:岩土多物理场耦合;岩土多孔/裂隙渗流;滑坡动力学;岩土工程支护
(1)在Comsol中实现非饱和土边坡降雨渗流-应力-变形耦合 (2)实现利用强度折减法计算降雨后的边坡稳定系数 (3)在Comsol中自主编辑公式实现耦合建模 (4)掌握固体力学与渗流力学原理
1、在Comsol中建立了土石坝渗流稳定性模型; 2、该模型考虑库水位升降条件; 3、考虑土石坝非饱和渗流-应力-变形耦合; 4、利用强度折减法计算库水位升降过程中,土石坝的稳定性; 5、结果中可查看有效应力变化、孔压变化、饱和度变化、位移变化、塑性应变变化、稳定系数变化等; 6、附模型源文件。
1、本课程主要讲解Abaqus的非线性问题求解原理,以及重点讲解收敛性控制技术。 2、通过深入讲解Abaqus中的收敛条件,分析影响收敛的关键参数。 3、讲解如何调整系统默认设置的参数,使模型更容易、更快收敛,前提能保证结果精度。 4、解读Abaqus收敛原理,摆脱收敛困扰。 5、变被动模拟为主动分析,迈入Abaqus更高境界。
1、考虑均质岩体和裂隙岩体的热-流-固耦合。 2、热-流-固三场之间双向全耦合。 3、在Comsol的自带接口上修改方程建模。 4、以地热开采为案例背景,基础理论可应用于多种工程案例。 5、控制方程讲解+操作建模演示。 6、step by step操作演示,可跟做。
课程特点: 1、THMD温度场-应力场-压力场-损伤场耦合。 2、通过损伤描述压裂液作用下的裂缝扩展。 3、温度的变化影响渗流与损伤。 4、裂缝的扩展影响渗流、温度和应力。 5、各物理场之间相互耦合。 6、Comsol内置接口建模。 7、SCI文献解读+接口详细讲解+操作演示。 8、软件采用的6.2版本。 9、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-01+答疑,否则视为广告邮件处理。
课程特点: 1、碳酸盐岩酸化压裂。 2、渗流场+化学场+侵蚀场。 3、孔隙率-渗透率变化。 4、以Comsol内置接口建模为主。 5、包括两个模型:圆形酸化压裂和矩形酸化压裂。 6、理论说明+接口详解讲解+操作演示。 7、软件采用的6.2版本。 8、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-03+答疑,否则视为广告邮件处理。
课程特点: 1、三维粗糙裂隙面。 2、温度场-渗流场。 3、多孔介质-裂隙介质渗流。 4、接口详细讲解+操作演示。 5、软件采用的6.2版本。 6、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-04+答疑,否则视为广告邮件处理。
1、构建了拟三维滑坡-抗滑桩模型,该模型结构包括:滑体,滑带,滑床,抗滑桩。 2、采用3根抗滑桩,方桩,尺寸2×3×54m,桩边距4m。 3、通过对滑带土进行强度折减,计算抗滑桩支护方案的稳定系数。 4、全程录屏该模型的step by step操作演示,可跟做。
该模型和视频课程主要特征: 1、针对冻土的冻胀融沉问题; 2、考虑冻土的热-水-力耦合; 3、考虑冰-水相变过程; 4、在Comsol中利用PDE偏微分方程接口建模; 5、详细解读推导了相关理论控制方程; 6、详细讲解了每一个建模细节,可完全照做。
(1)在Comsol中实现非饱和土边坡降雨渗流-应力-变形耦合; (2)实现利用强度折减法计算降雨后的边坡稳定系数; (3)构建大尺度多土层复杂边坡模型:工程应用; (4)掌握固体力学与非饱和渗流原理。
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