基质单元的流体属性 (fluid properties to zones)

文摘   科技   2024-11-13 08:59   内蒙古  

1. 引言

除了模拟流体在节理中的流动[groundwater joint fluid-flow],3DEC也可以模拟流体在节理之间流向周围的材料(即泄漏)[groundwater matrix fluid-flow],周围的材料代表一个饱和的、可渗透的固体[permeable solids],如土或断裂的岩块(即基质)。与节理流动一样,基质流动模拟可以与通常的3DEC力学计算耦合或不耦合[either uncoupled or fully coupled hydromechanical]。可以做一个更复杂的分析,根据指定的材料属性和流体边界条件(压力或排放)来计算流体流动。流体流动计算可以单独进行(不耦合)或与力学计算耦合。流体流动计算可以在节理和/或基质材料(节理之间的块体)上进行。流体压力在节理和基质之间是连续的,这样就可以模拟从节理到基质的 "泄漏"情况。


3DEC的"block zone fluid property"命令为单元分配流体属性(fluid properties),通过该命令,可以设置基质单元的流体流动性系数(mobility coefficient)和孔隙率(porosity ),该命令可用于模拟块状结构内的流体流动。

2. 命令

(1) block zone fluid property permeability [c_perm]
设置基质单元的流体流动性系数流动性系数 (mobility coefficient)】(SI单位m²/(Pa⋅s))。

(2) block zone fluid property porosity [c_porosity]

设定基质单元流体流动的孔隙率FLAC3D 7.0 新特性简介(P2)---FISH的显著改进


3. FISH
3DEC使用block.zone.prop.fluid函数获取属性值,
fish define zone_prop_fluid    loop foreach local bzp block.zone.list        local bzf_permeability = block.zone.prop.fluid(bzp,'permeability')        local bzf_porosity = block.zone.prop.fluid(bzp,'porosity')    end_loopend

但更有用的是为属性赋值,

fish define zone_prop_fluid    loop foreach local bzp block.zone.list        block.zone.prop.fluid(bzp,'permeability') = 1e-10        block.zone.prop.fluid(bzp,'porosity') = 0.3    end_loopend

4. 流体的空间变异性
block zone fluid property-distribution命令用于在单元内分配流体属性,并允许属性值在空间上变化,这个命令能够模拟更复杂的流体行为及其与周围岩土的相互作用。变异的关键字包括:
(1) deviation-gaussian: 按照正态(高斯)分布随机分配属性值,使用参数的均值和标准差来进行定义。
block zone fluid property-distribution ...porosity 0.25 deviation-gaussian 0.05
(2) deviation-uniform: 使用均匀分布随机分配属性值,定义使用均值和标准差。
(3) gradient: 应用线性梯度,允许属性在空间中逐步变化。
(4) add: 在现有属性基础上增加指定值。
(5) multiply: 将属性值乘以指定值。
(6) vary: 使用线性方程在空间中变化属性值。

5. 参考
  • Zone Properties
  • Material Properties

  • block fluid

  • Matrix Fluid Flow

  • Joint Fluid Flow

  • One-dimensional consolidation (coupled)

  • Excavation in a Saturated Soil

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