裂隙巖體熱—水—力三場耦合模型試驗與對流換熱的理論分析.pdf

1、本文以高放廢物深地質(zhì)處置為背景，通過室內(nèi)模型試驗研究了規(guī)則裂隙花崗巖體在熱－水－力耦合作用下的特征，并對裂隙內(nèi)部對流換熱現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析。本文主要的研究內(nèi)容及主要成果如下：
　　(1)選用32塊甘肅北山的花崗巖體，制備成規(guī)則裂隙巖體模型，包括三組在水平和垂直方向上均勻分布的裂隙。裂隙內(nèi)填充有標(biāo)準(zhǔn)砂。在垂向流、左側(cè)邊界加熱、右側(cè)加壓條件下進(jìn)行多場耦合試驗，模擬裂隙中熱－水－力之間的相互作用。試驗結(jié)果表明，填充飽和裂隙對溫度場的分布

2、有控制作用，其中臨近熱源裂隙起主要控制作用。
　　(2)加壓使得裂隙開度減小，導(dǎo)致填充砂的孔隙率降低，水的滲透速率降低，水體在裂隙內(nèi)滯留的時間變長，單位體積水流對流換熱量會增加。同時加壓后由于裂隙開度變小，填充砂孔隙率降低，裂隙對熱量傳遞的阻滯作用有明顯降低。且裂隙的阻滯作用越低，豎直方向的熱傳導(dǎo)越強(qiáng)烈。
　　(3)飽和巖體裂隙中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)關(guān)聯(lián)式的研究目前還在起步階段，本文對比了不同實驗關(guān)聯(lián)式的適用范圍及基本特性，并對它