岩土力学
巖土力學
암토역학
ROCK AND SOIL MECHANICS
2011年
11期
3448-3454
,共7页
高放射核废物%填砂裂隙岩体%渗流-传热%模型试验%数值模拟
高放射覈廢物%填砂裂隙巖體%滲流-傳熱%模型試驗%數值模擬
고방사핵폐물%전사렬극암체%삼류-전열%모형시험%수치모의
选取中国高放射核废物地下处置库重要预选场区——甘肃北山地区的花岗岩,加工组合成规则裂隙岩体,将垂直裂隙用粒径为0.5～0.63 mm的砂土填充,进行了裂隙水渗流传热试验；对模型试验进行了数值模拟,进而计算分析了热源温度、裂隙水流速和裂隙开度变化对裂隙岩体模型稳态温度场的影响.模型试验表明,当热源温度维持在120℃时,裂隙水仍无相变,裂隙岩体模型稳态温度场分布规律与热源温度为95℃时一致；热源温度越高,热源的水平影响距离越大,模型达到稳态需要的时间越长；裂隙填砂加强了裂隙两侧岩石之间的热传导,热源的水平影响距离和模型到达稳态需要的时间均明显大于无填充裂隙岩体模型的情况.模型试验得到的岩体模型温度场与数值计算得到的岩体模型温度场规律一致.试验过程中裂隙岩体模型在边界上存在一些热量散失,无法与数值计算中的绝热边界条件等同,致使试验数据低于数值计算值,并且热源温度越高,两者之间的差异越大.模型试验和数值计算均表明,邻近热源侧的裂隙水渗流对模型的温度场分布起控制作用,而远离热源侧的裂隙水渗流则主要影响该侧的边界温度和模型达到稳态所需要的时间.数值参数敏感性分析表明,裂隙水流速与裂隙开度越大,裂隙水对水平传热的阻滞作用越明显.
選取中國高放射覈廢物地下處置庫重要預選場區——甘肅北山地區的花崗巖,加工組閤成規則裂隙巖體,將垂直裂隙用粒徑為0.5～0.63 mm的砂土填充,進行瞭裂隙水滲流傳熱試驗；對模型試驗進行瞭數值模擬,進而計算分析瞭熱源溫度、裂隙水流速和裂隙開度變化對裂隙巖體模型穩態溫度場的影響.模型試驗錶明,噹熱源溫度維持在120℃時,裂隙水仍無相變,裂隙巖體模型穩態溫度場分佈規律與熱源溫度為95℃時一緻；熱源溫度越高,熱源的水平影響距離越大,模型達到穩態需要的時間越長；裂隙填砂加彊瞭裂隙兩側巖石之間的熱傳導,熱源的水平影響距離和模型到達穩態需要的時間均明顯大于無填充裂隙巖體模型的情況.模型試驗得到的巖體模型溫度場與數值計算得到的巖體模型溫度場規律一緻.試驗過程中裂隙巖體模型在邊界上存在一些熱量散失,無法與數值計算中的絕熱邊界條件等同,緻使試驗數據低于數值計算值,併且熱源溫度越高,兩者之間的差異越大.模型試驗和數值計算均錶明,鄰近熱源側的裂隙水滲流對模型的溫度場分佈起控製作用,而遠離熱源側的裂隙水滲流則主要影響該側的邊界溫度和模型達到穩態所需要的時間.數值參數敏感性分析錶明,裂隙水流速與裂隙開度越大,裂隙水對水平傳熱的阻滯作用越明顯.
선취중국고방사핵폐물지하처치고중요예선장구——감숙북산지구적화강암,가공조합성규칙렬극암체,장수직렬극용립경위0.5～0.63 mm적사토전충,진행료렬극수삼류전열시험；대모형시험진행료수치모의,진이계산분석료열원온도、렬극수류속화렬극개도변화대렬극암체모형은태온도장적영향.모형시험표명,당열원온도유지재120℃시,렬극수잉무상변,렬극암체모형은태온도장분포규률여열원온도위95℃시일치；열원온도월고,열원적수평영향거리월대,모형체도은태수요적시간월장；렬극전사가강료렬극량측암석지간적열전도,열원적수평영향거리화모형도체은태수요적시간균명현대우무전충렬극암체모형적정황.모형시험득도적암체모형온도장여수치계산득도적암체모형온도장규률일치.시험과정중렬극암체모형재변계상존재일사열량산실,무법여수치계산중적절열변계조건등동,치사시험수거저우수치계산치,병차열원온도월고,량자지간적차이월대.모형시험화수치계산균표명,린근열원측적렬극수삼류대모형적온도장분포기공제작용,이원리열원측적렬극수삼류칙주요영향해측적변계온도화모형체도은태소수요적시간.수치삼수민감성분석표명,렬극수류속여렬극개도월대,렬극수대수평전열적조체작용월명현.
