申请/专利权人：山东大学

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117408191B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F17/12;G06F119/14;G06F111/10;G06F113/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.02.02#实质审查的生效;2024.01.16#公开

摘要：本发明提出了一种裂隙岩体渗透‑流动注浆模拟方法及系统，涉及岩体裂隙注浆数值模拟领域，构建裂隙岩体渗透‑流动注浆模型，设置模型的物理属性与边界条件；将模型划分为多尺度网格，依据每个网格的孔隙率，将模型进一步划分为无固相域与多孔介质域，融合N‑S方程和Darcy方程构建控制方程组；基于不断更新的多尺度转化参数，利用控制方程组重复计算不同时间步下各个网格的压力、速度与饱和度，从而得到不同时间步下模型的压力场、速度场与饱和度场；本发明分别通过达西定律Darcy和N‑S方程构建渗透‑流动控制方程组，定义渗透‑流动性质转化参数，实时调整数值计算控制方程，从而准确有效描述注浆在不同介质中的渗透‑流动状态。

主权项：1.一种裂隙岩体渗透-流动注浆模拟方法，其特征在于，包括：构建裂隙岩体渗透-流动注浆模型，设置模型的物理属性与边界条件；将模型划分为多尺度网格，依据每个网格的孔隙率，将模型进一步划分为无固相域与多孔介质域，在无固相域采用N-S方程控制浆液扩散过程，在多孔介质域采用Darcy方程控制浆液扩散过程，融合N-S方程和Darcy方程构建控制方程组；基于不断更新的多尺度转化参数，利用控制方程组重复计算不同时间步下各个网格的压力、速度与饱和度，从而得到不同时间步下模型的压力场、速度场与饱和度场；其中，所述依据每个网格的孔隙率，将模型进一步划分为无固相域与多孔介质域，具体为：当网格中介质内部的孔隙率φ＝1时，所述网格属于无固相域；当孔隙率0＜φ＜1时，所述网格属于多孔介质域；所述控制方程组，具体为：将N-S方程与Darcy方程相耦合，得到控制注浆渗透-流动的控制方程组，公式为： 其中，vi是第i相的速度，φ是孔隙率，ρ是密度，v是速度，t是时间，g是重力向量，S是粘性应力张量，α是饱和度，p是压力，vc是相对速度，γm-1是阻力，Ff是表面张力；当孔隙率φ＝1时，控制方程组转变为N-S方程进行数值计算，当孔隙率0＜φ＜1时，控制方程组转变为Darcy方程进行数值计算；所述多尺度转化参数，作为控制方程组的系数，用来描述注浆界面位置与微结构注浆动态特性的网格尺度信息，包括相对速度、阻力和表面张力。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学 一种裂隙岩体渗透-流动注浆模拟方法及系统

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