吉林大学学报(地球科学版) 2011, 41(5) 1529-1534 DOI:     ISSN: 1671-5888 CN: 22-1343/P

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地质工程与环境工程
地球化学作用下饱和-非饱和介质水力-传质-传热耦合模型
姜利国|梁冰
辽宁工程技术大学力学与工程学院|辽宁 阜新123000
摘要

地球化学作用是影响岩土类多孔介质中流体流动、传质、传热的重要因素之一。基于Fredlund所提出的非饱和土四相理论,将地球化学作用所产生的溶解/沉淀视为一个独立相,在一定的假设基础上,利用溶质浓度对介质孔隙度、含水率进行修正,从而建立起传质过程与介质水力性质之间的关系,改进了传统模型中传质过程与流体密度、黏度之间单一的耦合关系;并以此为基础建立了考虑地球化学作用下饱和-非饱和介质中多组分、多相流体渗流场-浓度场-温度场耦合的数学模型。通过在实验室内对反应性煤矸石进行渗透实验的结果对笔者所建模型进行了验证,结果表明:综合考虑溶解作用时所测点处渗流速度与未考虑耦合作用的结果相比增大0.58倍;单独考虑溶解/沉淀相时,所测点处渗流速度与未考虑密度耦合作用时的结果相比增大0.44倍。水流的实际渗透速度与在使用考虑溶解/沉淀相计算模型时的结果吻合较好。

关键词: 地球化学作用 饱和-非饱和介质 溶解/沉淀 耦合模型
收稿日期  2010-10-27   修回日期    网络版发布日期  2011-09-26  
DOI:
基金项目:

国家自然科学基金项目(50874102,50974070 )

通讯作者:
作者简介: 姜利国(1983-)|男|辽宁丹东人|讲师|博士| 主要从事渗流力学及多物理场耦合的研究|E-mail:GingerJarrod@gmail.com

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