Search
A novel DEM-based pore-scale thermal-hydro-mechanical model for fractured non-saturated porous materials
Abstract
Do propagacji pęknięć wykorzystano nowy oparty na DEM, termiczno-hydromechaniczny model dwufazowego przepływu płynu w skali porów rozszerzony o wymianę ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o małej porowatości. Wykonano obliczenia numeryczne dla kohezyjnych próbek ziarnistych przy użyciu DEM w pełni sprzężonego z CFD (opartego na sieci przepływu płynu) i wymianą ciepła, który zintegrował mechanikę dyskretną z mechaniką płynów i wymianą ciepła w mezoskali. Zarówno płyn (dyfuzja i adwekcja) i kohezyjne cząstki (przewodnictwo) brały udział w przenoszeniu ciepła. Wyniki stosując sprzężony model termo-hydro-mechaniczny (THM) zostały najpierw porównane z rozwiązaniem analitycznym klasycznego jednowymiarowego transportu ciepła. Wyniki liczbowe i analityczne były w pełni zgodne. Wpływ adwekcji na ochłodzenie na zespół kohezyjnych cząstek został następnie zademonstrowany numerycznie dla niskich i wysokich liczb Pecleta. Wreszcie użyteczność modelu THM została udowodniona w teście skurczu termicznego, w którym zastosowano próbkę złożoną z kohezyjnych cząstek był poddany chłodzeniu, w wyniku czego powstało makropęknięcie. Zbadano wpływ makropęknięcia na rozkład ciśnienia płynu, gęstości, prędkości i temperatury.
Citations
-
8
CrossRef
-
0
Web of Science
-
8
Scopus
Authors (3)
Cite as
Full text
- Publication version
- Accepted or Published Version
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1007/s11440-022-01746-8.
- License
-
open in new tab
Keywords
Details
- Category:
- Articles
- Type:
- artykuły w czasopismach
- Published in:
-
Acta Geotechnica
no. 18,
pages 2487 - 2512,
ISSN: 1861-1125 - Language:
- English
- Publication year:
- 2023
- Bibliographic description:
- Krzaczek M., Nitka M., Tejchman-Konarzewski A.: A novel DEM-based pore-scale thermal-hydro-mechanical model for fractured non-saturated porous materials// Acta Geotechnica -Vol. 18, (2023), s.2487-2512
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1007/s11440-022-01746-8
- Sources of funding:
- Verified by:
- Gdańsk University of Technology
seen 331 times