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热源对核废料处置库近场性状的影响 被引量:4
1
作者 秦爱芳 王海堂 赵小龙 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期520-526,共7页
采用高放射性核废料处置库模型进行试验,以核废料处置库近场的膨润土及岩石为研究对象,建立轴对称模型.选用适当的控制方程,运用有限元软件Code-Bright对核废料处置库关闭后处置库近场的温度场、渗流场、应力场进行热一水一力(thermo_hy... 采用高放射性核废料处置库模型进行试验,以核废料处置库近场的膨润土及岩石为研究对象,建立轴对称模型.选用适当的控制方程,运用有限元软件Code-Bright对核废料处置库关闭后处置库近场的温度场、渗流场、应力场进行热一水一力(thermo_hydro-mechanic8l,THM)耦合的数值模拟.通过比较不同初始热源,得到了处置库关闭后近场膨润土及岩石内温度、液体饱和度、吸力及应力的变化规律.结果表明,初始热源较小时膨润土和岩石的性质更为稳定. 展开更多
关键词 膨润土 Code—Bright 核废料处置库 热-水-力耦合
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缓冲材料参数对核废料处置库近场影响的二维有限元分析 被引量:2
2
作者 秦爱芳 赵飞 赵小龙 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期539-544,共6页
以高放射性核废料地质处置的FEBEX原位试验作为数值计算模型,利用有限元软件Code-Bright,通过改变膨润土初始渗透系数、初始吸力和初始进气值,得到热-水-力(thermo-hydro-mechanical,THM)耦合作用下处置库关闭后缓冲层饱和度和吸力的变... 以高放射性核废料地质处置的FEBEX原位试验作为数值计算模型,利用有限元软件Code-Bright,通过改变膨润土初始渗透系数、初始吸力和初始进气值,得到热-水-力(thermo-hydro-mechanical,THM)耦合作用下处置库关闭后缓冲层饱和度和吸力的变化规律,以及以上3个因素对这些性状影响的敏感程度,研究结果可为核废料处置库缓冲材料的选取提供参考. 展开更多
关键词 膨润土 核废料处置库 热-水-力耦合 数值模拟
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不同耦合情况下核废料处置库中缓冲层吸力与位移变化的分析与比较 被引量:1
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作者 秦爱芳 刘梦云 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期1168-1174,共7页
在核废料安全处置分析中,非饱和膨润土常被作为缓冲材料,缓冲层膨润土中的吸力和位移变化是影响处置库性状的两个重要的物理参数。吸力直接影响膨润土的渗透性和力学性质;而位移变化则直接影响处置库设计的成败。本文以FEBEX原位试验数... 在核废料安全处置分析中,非饱和膨润土常被作为缓冲材料,缓冲层膨润土中的吸力和位移变化是影响处置库性状的两个重要的物理参数。吸力直接影响膨润土的渗透性和力学性质;而位移变化则直接影响处置库设计的成败。本文以FEBEX原位试验数据为依据,应用有限元软件CODE-BRIGHT,分析缓冲层膨润土在热-水-力不同耦合形式下吸力和位移的变化规律,通过对不同耦合模式下吸力和位移的对比,分析影响吸力与位移变化的主要因素。结果可使我们进一步了解核废料处置库中缓冲层的性状,也可为核废料处置库设计计算时选用简单而有效的耦合模型提供参考。 展开更多
关键词 有限元软件 CODE-BRIGHT 核废料处置库 热-水-力耦合 数值模拟
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核废料处置库存储坑布置间距优化数值模拟
4
作者 王培荣 谈云志 +1 位作者 陈君廉 许迅 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第5期35-41,共7页
膨润土作为核废料处置库首选的缓冲/回填材料,在核废料衰变释放大量热量的影响下,长期处于高温运行状态.因此,如何使膨润土的导热性满足处置库安全运行的要求,是急需解决的关键问题之一.借助多场耦合数值计算有限元软件,在处置库巷道内... 膨润土作为核废料处置库首选的缓冲/回填材料,在核废料衰变释放大量热量的影响下,长期处于高温运行状态.因此,如何使膨润土的导热性满足处置库安全运行的要求,是急需解决的关键问题之一.借助多场耦合数值计算有限元软件,在处置库巷道内设置6个处置坑,模拟核废料存储库的温度演化过程,计算存储坑间距与巷道间距,得到核废料处置库存储坑最优布置间距,从而提出保证处置库安全运行的合理建议.结果表明,最优存储坑间距为8 m;当处置库内存储坑间距小于8 m时,存储坑之间会形成温度重叠区,导致金属罐温度升高,反之,则不会产生显著影响.以最优存储库间距为计算基础,发现为使处置库温度低于100℃,巷道间距需大于14 m.此外,存储坑周围介质的温度变化与存储坑的位置有关. 展开更多
关键词 核废料处置库 导热性能 数值模拟 存储坑间距 巷道间距
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核废料地质处置概念库锚喷支护坑道热-水-应力耦合效应的二维离散元分析 被引量:4
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作者 张玉军 徐刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期430-436,共7页
假定一个核废料地质处置库位于具有一定水头的饱和节理岩体中,开挖完闭施作系统锚杆和喷混凝土支护。对坑道建造和一个50年期的热-水应力(T-H-M)耦合运营过程,使用UDEC程序进行数值模拟,分析无、有支护时近场围岩中的应力、变形、塑性... 假定一个核废料地质处置库位于具有一定水头的饱和节理岩体中,开挖完闭施作系统锚杆和喷混凝土支护。对坑道建造和一个50年期的热-水应力(T-H-M)耦合运营过程,使用UDEC程序进行数值模拟,分析无、有支护时近场围岩中的应力、变形、塑性区、温度、渗流的变化状态,以及不同场(温度、渗流、应力)耦合条件下的锚杆和喷混凝土中的承载情况。结果显示,喷混凝土和系统锚杆支护不仅具有常规的支护功能,并且可阻滞地下水从坑道表面的自由渗出,使得围岩中塑性区减小,裂隙水压力和温度升高;相比于应力单场作用的情况,在热-水-力耦合的条件下洞室围岩的稳定性下降,支护结构的受力状况变差。 展开更多
关键词 核废料处置概念 锚喷支护 热-水应力耦合 离散元 数值分析
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核废料处置概念库近场热-水-应力耦合模型及数值分析 被引量:25
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作者 张玉军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期17-22,44,共7页
特别考虑了缓冲层中温度梯度水分扩散、水蒸汽扩散对水连续性及能量守恒的影响,进一步完善了所建立的分析饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程,并针对试验资料,使用所开发的有限元程序对一个核废料处置概念库近场的热-水-应... 特别考虑了缓冲层中温度梯度水分扩散、水蒸汽扩散对水连续性及能量守恒的影响,进一步完善了所建立的分析饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程,并针对试验资料,使用所开发的有限元程序对一个核废料处置概念库近场的热-水-应力耦合过程进行了数值模拟,考察了缓冲层及岩体中若干点的温度、饱和度、孔隙水压力及主应力的变化、分布情况,并将部分结果与国外类似软件的计算数据作了对比,结果显示,在定性和定量上二者的规律有某种一致性,从而得出了一定的认识。 展开更多
关键词 核废料处置概念 近场 热-水-应力耦合模型 二维有限元分析
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核废料处置概念库近场热-水-应力耦合二维有限元模拟 被引量:8
7
作者 张玉军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1053-1058,共6页
建立了分析饱和–非饱和介质中热–水–应力耦合现象的应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵,并使用所开发的有限元程序对一个核废料处置概念库近场的热–水–应力耦合过程进行了数值模拟,考察了缓冲层及岩体中若干点... 建立了分析饱和–非饱和介质中热–水–应力耦合现象的应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵,并使用所开发的有限元程序对一个核废料处置概念库近场的热–水–应力耦合过程进行了数值模拟,考察了缓冲层及岩体中若干点的温度、饱和度、孔隙水压力及水平方向正应力随时间的变化情况,并将部分结果与国外类似软件的计算数据作了对比,看到二者的规律在定性上有某种一致性,但定量上仍存在一定差别,笔者试着分析了原因并得出了一定的认识。 展开更多
关键词 核废料处置概念 近场 热-水-应力耦合 二维有限元分析
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核废料处置概念库开挖及封闭后近场热-水-应力耦合数值分析 被引量:1
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作者 张玉军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2022-2028,共7页
考虑了缓冲层中温度梯度水分扩散、水蒸汽扩散对水连续性及能量守恒的影响,进一步完善了饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程。应用缓冲材料的实验资料,对核废料处置概念库开挖及封闭后近场的热-水-应力耦合过程进行了数值模... 考虑了缓冲层中温度梯度水分扩散、水蒸汽扩散对水连续性及能量守恒的影响,进一步完善了饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程。应用缓冲材料的实验资料,对核废料处置概念库开挖及封闭后近场的热-水-应力耦合过程进行了数值模拟,以考察围岩中的位移、塑性区、主应力、孔隙水压力和温度的分布及变化。认为开挖是引起洞室围岩中的变形及应力重新分布的主要原因,但坑道封闭后的热-水-应力耦合过程对变形及应力状态也产生了明显的影响。 展开更多
关键词 核废料处置概念 开挖 封闭 热-水-应力祸合 二维有限元分析
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干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征 被引量:37
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作者 叶为民 万敏 +2 位作者 陈宝 崔玉军 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1173-1177,共5页
采用温度、吸力控制方法,试验研究了在不同温度、不同侧限约束条件下的高压实高庙子膨润土微观结构在干湿循环作用下的变化规律。结果表明,特定温度下、高吸力(>5 MPa)范围内,干湿循环路径对无侧限、高压实膨润土集合体内孔隙与集合... 采用温度、吸力控制方法,试验研究了在不同温度、不同侧限约束条件下的高压实高庙子膨润土微观结构在干湿循环作用下的变化规律。结果表明,特定温度下、高吸力(>5 MPa)范围内,干湿循环路径对无侧限、高压实膨润土集合体内孔隙与集合间孔隙的影响存在明显差异。吸湿过程中,试样内部不同孔径的孔隙均发生了不同程度的膨胀;脱湿过程中,孔隙出现分化,部分较大孔径(>3000 nm)的孔隙收缩,而集合体内孔隙基本不受吸力增加的影响。相同侧限条件下,温度对干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响效果具有明显的放大作用,即温度越高、干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响作用越明显。 展开更多
关键词 膨润土 核废料处置库 微结构 干湿循环 温度
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高压实膨润土膨胀力预测研究 被引量:12
10
作者 陈永贵 蒯琪 +1 位作者 叶为民 崔玉军 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1628-1636,共9页
作为高放射性核废物深地质处置库缓冲回填材料,高压实膨润土的膨胀力是其缓冲性能的关键指标.在详细阐述膨润土水化膨胀过程的基础上,系统总结了膨胀力的预测机理、理论模型及试验验证的最新研究成果.国内外学者主要基于扩散双电子层理... 作为高放射性核废物深地质处置库缓冲回填材料,高压实膨润土的膨胀力是其缓冲性能的关键指标.在详细阐述膨润土水化膨胀过程的基础上,系统总结了膨胀力的预测机理、理论模型及试验验证的最新研究成果.国内外学者主要基于扩散双电子层理论,建立了膨润土膨胀力的预测模型;通过室内试验,研究了初始干密度、初始含水率等因素对膨润土最终膨胀力的影响规律.理论模型与试验结果对比分析表明,现有模型对蒙脱石含量较高、初始干密度较大的膨润土拟合性较差.实际上,高压实膨润土的膨胀过程包括晶层膨胀和扩散层膨胀,而现有理论模型仅适用于膨润土扩散双电层膨胀阶段,无法涵盖膨润土晶层膨胀阶段.同时,现有理论模型仅适用于预测膨润土的最终膨胀力,难以反映出处置库长期运营期间环境变化所导致的膨胀力演化过程. 展开更多
关键词 核废料处置库 高压实膨润土 膨胀力 晶层膨胀 扩散双电层膨胀
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裂隙岩体核素迁移的稳态时间模型
11
作者 贺少辉 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期9-14,共6页
将裂隙岩体渗流视为裂隙网络流 ,核素仅在岩体裂隙网络流中迁移 ;核素在迁移过程中同时存在吸附和解吸作用 .基于图论和单一裂隙渗流的立方定律 ,建立了裂隙岩体裂隙网络渗流模型 ;在此基础上 ,考虑核素在裂隙网络流中迁移时既被裂隙表... 将裂隙岩体渗流视为裂隙网络流 ,核素仅在岩体裂隙网络流中迁移 ;核素在迁移过程中同时存在吸附和解吸作用 .基于图论和单一裂隙渗流的立方定律 ,建立了裂隙岩体裂隙网络渗流模型 ;在此基础上 ,考虑核素在裂隙网络流中迁移时既被裂隙表面吸附同时又发生解吸 。 展开更多
关键词 裂隙岩体 核素迁移 吸附 解吸 稳态时间模型 裂隙渗流 裂隙网络流 核废料处置库
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