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半封闭海湾三维数值模拟及水质时空分布特征研究
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作者 孟庆佳 李恺耕 +2 位作者 闫晓惠 敖瑞贵 赵翔 《水利规划与设计》 2025年第2期71-75,共5页
掌握典型半封闭海湾的水质时空变化对环境维护至关重要。文章建立了深圳湾三维水动力水质模型,对其进行了验证,并分析了水质的时空变化。结果表明,盐度从深圳河口至湾口递增,落潮时盐度最低,涨潮时最高;湾顶及浅滩水体交换能力弱,污染... 掌握典型半封闭海湾的水质时空变化对环境维护至关重要。文章建立了深圳湾三维水动力水质模型,对其进行了验证,并分析了水质的时空变化。结果表明,盐度从深圳河口至湾口递增,落潮时盐度最低,涨潮时最高;湾顶及浅滩水体交换能力弱,污染物易沉积,导致水体污染;深圳河和大沙河入海口的污染浓度高于其他区域,深圳河口磷含量最高,大沙河口氮含量最高。研究成果丰富了对半封闭海湾水质变化的认识,为环境管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 半封闭海湾 水质时空分布 三维数值模拟 水动力模型 水质模型
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基于三维细观模型的玄武岩纤维混凝土数值模拟 被引量:3
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作者 熊汪 覃书豪 +3 位作者 彭定东 周超 吴辽 王玲玲 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期181-190,共10页
基于玄武岩纤维-砂浆界面的相关理论和试验数据,提出一种建立小直径纤维-骨料混凝土细观模型的方法,研究玄武岩纤维混凝土的损伤演化和纤维对混凝土的增强机理。通过建立的随机纤维-骨料混凝土三维细观模型预测和验证了玄武岩纤维混凝... 基于玄武岩纤维-砂浆界面的相关理论和试验数据,提出一种建立小直径纤维-骨料混凝土细观模型的方法,研究玄武岩纤维混凝土的损伤演化和纤维对混凝土的增强机理。通过建立的随机纤维-骨料混凝土三维细观模型预测和验证了玄武岩纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和抗折强度等力学性能,并从细观角度分析了混凝土的损伤演化和纤维的作用机理;建立不同分布形式、不同纤维掺量的随机纤维-骨料混凝土模型,研究了细观模型的力学稳定性及纤维掺量对混凝土的影响规律。结果表明:基于该方法建立的细观模型在预测玄武岩纤维混凝土静态力学性能方面具有较高的可靠性;混凝土损伤首先发生在较大基体变形的薄弱界面过渡区,并随着荷载的增加延展、联接,最终导致试件的整体破坏;玄武岩纤维具有抵抗基体变形的约束作用,对混凝土力学性能影响明显;纤维掺量小于1.5%时,掺量越大,增强效果越明显。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 三维细观模型 力学性能 纤维掺量 数值模拟
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基于三维随机裂隙的岩溶水渗流数值模型构建及渗流特性研究
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作者 李传磊 林广奇 +3 位作者 刘文 李甫 高帅 贾超 《水力发电》 CAS 2024年第6期44-48,110,共6页
为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,... 为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,研究岩溶水在裂隙网络空间的渗流特性。结果表明,研究区岩溶裂隙微观非均质性强;渗流受控于裂隙分布,具有非常强的方向性;在裂隙相交位置处渗流速度远大于其他部位渗流速度。 展开更多
关键词 岩溶水 随机裂隙网络 渗流特性 数值模型 CT扫描与三维重建 Monte Carlo模拟
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复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建 被引量:39
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作者 刘晓明 罗周全 +1 位作者 杨彪 张保 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期4006-4010,4015,共6页
复杂三维地质可视化和数值模型的构建是采矿、岩土及水利水电工程中常常遇到的关键问题。针对数值模拟软件在复杂矿区地质体模型构建及单元网格划分等前处理问题上存在的不直观、工作量大等缺点,结合矿业软件在复杂三维地质体建模的强... 复杂三维地质可视化和数值模型的构建是采矿、岩土及水利水电工程中常常遇到的关键问题。针对数值模拟软件在复杂矿区地质体模型构建及单元网格划分等前处理问题上存在的不直观、工作量大等缺点,结合矿业软件在复杂三维地质体建模的强大优势,在研究线框模型和块体模型差异的基础上,提出了基于线框模型的复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建技术。根据线框模型特点不同,以地表和采空区模型为型,分别阐述了基于Surpac的表面模型和实体模型无缝转换成MIDAS/GTS数值模型的有效方法,并将该技术成功应用于冬瓜山铜矿复杂采空区群围岩稳定性研究中。结果表明,该方法是可行、有效的,从而为矿山开采设计、安全分析及复杂地质体结构的岩土工程数值模拟分析提供了一种新的建模方法。 展开更多
关键词 地质可视化 三维地质模型 数值模型 SURPAC MIDAS/GTS
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混凝土破裂过程的三维数值模型 被引量:15
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作者 党发宁 韩文涛 +2 位作者 郑娅娜 梁昕宇 陈厚群 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期829-833,共5页
利用混合同余法产生了随机变量,将混凝土中的骨料简化为球体,采用循环比较法将随机变量赋给球心坐标(X,Y,Z),实现了混凝土骨料的空间随机分布,最终建立了三维混凝土数值模型。对模型整体进行单元剖分,将骨料、砂浆、界面层分别投影到该... 利用混合同余法产生了随机变量,将混凝土中的骨料简化为球体,采用循环比较法将随机变量赋给球心坐标(X,Y,Z),实现了混凝土骨料的空间随机分布,最终建立了三维混凝土数值模型。对模型整体进行单元剖分,将骨料、砂浆、界面层分别投影到该有限元网格中,采用多次网格划分技术完成模型网格划分。通过对算例进行有限元计算,结果表明该模型基本上反映了混凝土骨料分布的实际情况,较好地模拟了混凝土的不均匀性与各向异性,验证了建立该模型的方法是可行的。 展开更多
关键词 随机变量 随机分布 三维混凝土数值模型
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大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究 被引量:24
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作者 陈庆发 杨家彩 +3 位作者 高远 牛文静 陈大鹏 刘俊广 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期753-760,共8页
真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以3DMine数字化模型为基础,提出了3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法和3DMine-Surfer-RhinoANSYS-FLAC^(3D)多... 真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以3DMine数字化模型为基础,提出了3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法和3DMine-Surfer-RhinoANSYS-FLAC^(3D)多软件耦合建模方法,详细阐述了各建模方法具体步骤,深入分析了各建模方法优缺点及适用性,通过对比各建模方法的优势与短板,取长补短,改进了3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法存在的缺陷,解决了复杂地质体三维数值模型构建难题。以广西铜坑矿锌多金属矿体开采为背景,利用大型复杂地质体三维数值建模方法,构建了锌多金属矿三维数值模型,分析了矿体上行开采地表沉陷规律。研究成果对准确构建大型复杂地质体三维数值模型具有重要指导作用。 展开更多
关键词 复杂地质体 三维数值模型 多软件耦合 三维建模 对比分析
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基于三维细观模型的全级配混凝土静态力学性能的数值模拟 被引量:11
7
作者 张锦华 方秦 +1 位作者 龚自明 陈力 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期927-933,947,共8页
根据混凝土材料的细观组成和力学特性,研究了骨料几何形状和空间分布规律,建立全级配混凝土三维凸多面体随机细观模型,引入了混凝土细观组份材料的本构模型,分别模拟了单轴、双轴和三轴状态下混凝土的静态力学性能,并建立混凝土梁的三... 根据混凝土材料的细观组成和力学特性,研究了骨料几何形状和空间分布规律,建立全级配混凝土三维凸多面体随机细观模型,引入了混凝土细观组份材料的本构模型,分别模拟了单轴、双轴和三轴状态下混凝土的静态力学性能,并建立混凝土梁的三维宏细观分析模型,研究了三点弯曲梁的变形及裂缝扩展情况。结果表明,本文建立的细观力学模型的计算结果与实验数据吻合较好,可以较好地模拟各种复杂应力条件下混凝土的静态力学性能和损伤破坏机理。 展开更多
关键词 三维细观模型 凸多面体 静力性能 复杂应力条件 数值模拟
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酸液三维流动反应数值计算模型研究 被引量:3
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作者 李勇明 郭建春 +3 位作者 赵金洲 刘洪 余健飞 刘江艳 《西南石油学院学报》 CSCD 2001年第5期42-45,共4页
酸浓度分布计算是酸压模拟设计的重要内容 ,传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动 ,认为酸液在裂缝中段塞式地推进 ,忽略了裂缝高度方向酸液流动及地层垂向非均质等因素引起的酸岩纵向反应速度的变化。酸压裂缝在高度延伸过程中必... 酸浓度分布计算是酸压模拟设计的重要内容 ,传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动 ,认为酸液在裂缝中段塞式地推进 ,忽略了裂缝高度方向酸液流动及地层垂向非均质等因素引起的酸岩纵向反应速度的变化。酸压裂缝在高度延伸过程中必然导致酸液的纵向流动 ,推导出了考虑酸液在裂缝中纵向流动反应的三维酸岩反应数值模型。该模型能模拟酸液在裂缝流动过程中沿裂缝长度、宽度及高度方向的浓度变化 。 展开更多
关键词 油气开采 酸压 三维模型 酸蚀距离 数值模型 酸液 三维流动反应数值
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三维四相多组分数学模型和数值模型的建立 被引量:6
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作者 张茂林 梅海燕 +2 位作者 孙良田 李士伦 吴清松 《断块油气田》 CAS 2002年第5期28-32,共5页
提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相(油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气... 提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相(油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气相、液相和吸附相 )相平衡热力学模型。运用计算机求解时 ,利用有限差分方法 ,按顺序求解法建立相应的隐式压力 ,显示组成及饱和度的数值模型。为研究和确定低渗透凝析气藏和煤层气藏的开采动态 ,研制和完善相应的数值模拟软件提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 数学模型 数值模型 组分模型 三维四相 三相相平衡 吸附 低渗透凝析气藏 煤层气藏
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可液化地基单桩基础离心机模型试验的三维数值分析 被引量:3
10
作者 包小华 刘志鹏 +3 位作者 徐长节 苏栋 明海燕 谢雄耀 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期53-63,共11页
文章通过三维水土耦合动-静一体有限元程序DBLEAVES对饱和砂土地基(Dr=40%)单桩基础的离心机模型试验进行模型试验相对应的原型三维有限元数值模拟和分析。对比分析小震(峰值加速度0.08g)和大震(峰值加速度0.47g)情况下的土体加速度、... 文章通过三维水土耦合动-静一体有限元程序DBLEAVES对饱和砂土地基(Dr=40%)单桩基础的离心机模型试验进行模型试验相对应的原型三维有限元数值模拟和分析。对比分析小震(峰值加速度0.08g)和大震(峰值加速度0.47g)情况下的土体加速度、超静孔隙水压、沉降位移以及桩身弯矩等变化规律。其中,地基土的性质采用应力诱导各向异性的交变移动弹塑性模型模拟,基桩采用弹性梁单元模型模拟。结果表明:①超静孔隙水压会'隔断'振动波的传递,当土体接近完全液化时,土表面峰值加速度会明显小于输入波峰值加速度,而当超静孔隙水压比较小时,土表面加速度相对于输入波则可能会放大;②地震时所达到的最大超静孔隙水压比是地基土沉降量的主要因素之一,且一大部分沉降发生在震后的孔压消散期;③数值模拟与模型试验结果的对比分析表明,交变移动模型可以较好地反映土体在交变荷载下的动力响应特性,验证了所采用的DBLEAVES程序和有限元方法的有效性。 展开更多
关键词 砂土液化 数值模拟 交变移动模型 三维水土耦合
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基于块段模型的复杂地质体三维数值模拟技术 被引量:3
11
作者 王李管 马紫娟 +2 位作者 荆永滨 李讯 冯兴隆 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-4,共4页
针对多介质复杂条件下的岩体工程,利用建立在块段模型建模技术之上的Micromine矿业软件建立了完全反映地质结构及岩性在空间上分布情况的精确三维地质模型,再利用三维地学模拟与数值模拟的耦合集成技术,建立既"可信"又"... 针对多介质复杂条件下的岩体工程,利用建立在块段模型建模技术之上的Micromine矿业软件建立了完全反映地质结构及岩性在空间上分布情况的精确三维地质模型,再利用三维地学模拟与数值模拟的耦合集成技术,建立既"可信"又"可算"的力学模型,实现了FLAC3D三维数值模拟软件建模的直观、快速和自动化。通过铜陵冬瓜山矿三维回采方案的建模实例检验了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 三维地质模型 数值模拟 耦合技术
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超固结土本构模型分叉三维理论分析及数值模拟 被引量:4
12
作者 甄文战 孙德安 段博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1910-1915,共6页
应变局部化分叉的产生强烈依赖于本构模型的弹塑性矩阵。以基于伏斯列夫面超固结黏土三维本构模型为研究对象,推导了三维应力下产生分叉的应力条件,求出了该模型在常平均应力时不同应力路径下分叉三维解析结果。解析结果表明:该模型在... 应变局部化分叉的产生强烈依赖于本构模型的弹塑性矩阵。以基于伏斯列夫面超固结黏土三维本构模型为研究对象,推导了三维应力下产生分叉的应力条件,求出了该模型在常平均应力时不同应力路径下分叉三维解析结果。解析结果表明:该模型在应力洛德角为-26.5°~7.5°时,有分叉现象产生,分叉产生于土体应力应变的硬化阶段,且分叉后剪切带倾角变化趋于稳定;而应力洛德角在-30°~-26.5°及7.5°~30°时无分叉现象出现。最后,利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口,采用回映应力更新算法,编写了材料特性子程序,实现了该模型在有限元数值分析中的应用,对均匀各向同性多单元立方体进行常平均应力时真三轴试验数值模拟,并比较数值计算结果与解析结果,验证了解析解与数值模拟结果的一致性。 展开更多
关键词 超固结黏土 本构模型 分叉 三维 解析解 数值模拟
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中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST)研究Ⅰ:模型结构与设置 被引量:3
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作者 汤立群 申锦瑜 +2 位作者 刘大滨 季小梅 陈洁 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1-7,共7页
以POM为基础,采用Semi-prognostic方法对POM动量方程的压力项进行修正,以减少模型运行过程中的漂移问题;采用三重双向嵌套技术,在中国的河口及沿海建立了三重嵌套的风暴潮及三维海流、温盐数值预报模型CHINACOAST。对三维内模态基本方... 以POM为基础,采用Semi-prognostic方法对POM动量方程的压力项进行修正,以减少模型运行过程中的漂移问题;采用三重双向嵌套技术,在中国的河口及沿海建立了三重嵌套的风暴潮及三维海流、温盐数值预报模型CHINACOAST。对三维内模态基本方程、初边值条件、模型驱动力,特别是多河流入海的淡水径流和温盐边界设定、模型求解方法以及模型参数设置等作了较为详细的介绍。 展开更多
关键词 中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型 风暴潮 海洋动力 数值预报
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盐城市地下水资源规划评价三维数值模型 被引量:15
14
作者 骆祖江 武永霞 《水资源保护》 CAS 北大核心 2005年第5期37-41,共5页
根据盐城市地下水系统的水文地质机制,在概化出盐城市地下水系统水文地质概念模型的基础上,建立了盐城市地下水资源规划评价的三维数值模型,并针对盐城市对各含水层地下水水位的控制要求,给出了各含水层的最优开采量,为合理开发利用盐... 根据盐城市地下水系统的水文地质机制,在概化出盐城市地下水系统水文地质概念模型的基础上,建立了盐城市地下水资源规划评价的三维数值模型,并针对盐城市对各含水层地下水水位的控制要求,给出了各含水层的最优开采量,为合理开发利用盐城市地下水资源提供了科学依据。 展开更多
关键词 地下水资源评价 三维数值模型 最优开采量 盐城市
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预燃室三维湍流和燃烧过程的数值模拟 (Ⅰ)计算模型和方法 被引量:4
15
作者 冯喜平 何洪庆 葛李虎 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期121-125,共5页
对液氧 煤油液体火箭发动机的预燃室进行三维湍流流动与燃烧过程的数值模拟。流动采用圆柱坐标系中的三维N S方程组 ,并用k ε双方程湍流模型闭合 ,用同位网格和SIMPLE算法求解 ,源项进行线性化处理以便于收敛 ;离散后的方程采用SIP法... 对液氧 煤油液体火箭发动机的预燃室进行三维湍流流动与燃烧过程的数值模拟。流动采用圆柱坐标系中的三维N S方程组 ,并用k ε双方程湍流模型闭合 ,用同位网格和SIMPLE算法求解 ,源项进行线性化处理以便于收敛 ;离散后的方程采用SIP法求解 ;燃烧采用单步快速不可逆化学反应 ;喷注单元和预燃室头部的喷雾可以考虑液滴颗粒轨道模型 (PSIC)。针对液氧 煤油液体火箭发动机的预燃室建立了耦合计算软件 ,通过考核算例获得燃气流场。 展开更多
关键词 液体推进剂 火箭发动机 预燃室 湍流模型 三维 数值仿真
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缝洞型油藏三维离散缝洞数值试井模型 被引量:15
16
作者 万义钊 刘曰武 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1000-1008,共9页
缝洞型碳酸盐岩油藏发育着大尺度的溶洞和裂缝,非均质性极强,缝洞型碳酸盐岩油藏问题的研究成为了世界级难题之一.由于大尺度溶洞和裂缝对储层的流体流动起主导作用,因此,基于连续介质理论的双重介质或三重介质模型已不适合其中流体流... 缝洞型碳酸盐岩油藏发育着大尺度的溶洞和裂缝,非均质性极强,缝洞型碳酸盐岩油藏问题的研究成为了世界级难题之一.由于大尺度溶洞和裂缝对储层的流体流动起主导作用,因此,基于连续介质理论的双重介质或三重介质模型已不适合其中流体流动的描述.根据大型缝洞分布地质特征,探索性地提出了一种板块组合的复合架构离散缝洞模型描述该类油藏中的流体流动,将三维空间大裂缝用板块描述,溶洞用高渗透率和高孔隙度不规则多面体团块描述.将裂缝面用二维三角形单元离散,溶洞和基质用三维四面体离散,利用三维混合单元有限元法对建立的不定常渗流模型进行求解,得到了三维渗流条件下的试井理论曲线及压力场分布.通过对试井理论曲线特征的分析,获得了各敏感参数对试井曲线的影响规律.通过对1口井的实际测试资料解释结果的分析,并与实际地震反射资料及生产实际资料的对比,发现本文所建立的模型可以较好地反映裂缝和溶洞的地质动态状况,并与实际生产状况具有较好的一致性.这一结果说明了所建模型的正确性以及测试资料分析结果的可靠性. 展开更多
关键词 缝洞型油藏 三维离散缝洞模型 混合单元有限元 数值试井 压力场
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非正交曲线同位网格三维水动力数值模型 被引量:5
17
作者 夏云峰 薛鸿超 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期74-78,共5页
建立一个自由表面三维水动力学计算模型,平面采用贴体坐标变换,竖直方向σ坐标变换.基于有限体积法,同位网格布置即流速、压力布置于同一控制点上.自由表面由二维水深积分方程中的水位方程求解,运用SIMPLEC法求解速度压力耦合问题,动水... 建立一个自由表面三维水动力学计算模型,平面采用贴体坐标变换,竖直方向σ坐标变换.基于有限体积法,同位网格布置即流速、压力布置于同一控制点上.自由表面由二维水深积分方程中的水位方程求解,运用SIMPLEC法求解速度压力耦合问题,动水压力校正方程校正压力和流速场.标准k ε紊流模型计算紊动粘性系统以封闭Reynolds应力项.运用该数值模型模拟S形弯道水流三维流动. 展开更多
关键词 坐标变换 动量插值 自由表面 三维水流数值模型
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南通市第四纪松散沉积层地下水资源评价规划三维数值模型 被引量:9
18
作者 骆祖江 张英英 施春华 《水资源保护》 CAS 2009年第5期19-23,共5页
根据南通市第四纪松散沉积层地下水系统的水文地质机制,构建了地下水运动的三维数值模型,并在模型识别、验证的基础上,针对各含水层地下水位的控制要求,调整了现有地下水的开采布局,以乡镇为单位,确定出各含水层的地下水可开采资源量及... 根据南通市第四纪松散沉积层地下水系统的水文地质机制,构建了地下水运动的三维数值模型,并在模型识别、验证的基础上,针对各含水层地下水位的控制要求,调整了现有地下水的开采布局,以乡镇为单位,确定出各含水层的地下水可开采资源量及最优开采布局,并预测了2006年底至2021年底逐年地下水水位动态变化情况。 展开更多
关键词 地下水资源评价 可采资源量 第四纪松散沉积层 含水层 三维数值模型 南通市
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三维三相黑油模型的MILU-CG方法及数值结果比较 被引量:3
19
作者 石济民 林振宝 岳兴业 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期46-52,共7页
本文以参考文献[1]中SPE考题设计的三维三相黑油模型的地层参数、PVT表及生产方式为模拟的依据,利用LSOR、SSOR-CG、ILU-CG及MILU-CG方法进行模拟,结果表明MILU-CG方法较LSOR快10倍,... 本文以参考文献[1]中SPE考题设计的三维三相黑油模型的地层参数、PVT表及生产方式为模拟的依据,利用LSOR、SSOR-CG、ILU-CG及MILU-CG方法进行模拟,结果表明MILU-CG方法较LSOR快10倍,较ILU-CG也快约1倍。随着问题规模的增加,MILU-CG显得更有效,因此是油藏数值模拟中值得重视和推广的好算法。 展开更多
关键词 三维模型 三相流动 黑油模型 数值模拟
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基于柱坐标系的油井出砂三维数值模型设计与研究 被引量:8
20
作者 刘先珊 许明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期871-878,共8页
根据实际储层砂岩的物性和射孔试验特征,从岩土力学的角度基于柱坐标系建立三维颗粒流(PFC3D)数值模型。综合考虑流体压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,运用几何学方法研究油井出砂过程中的砂岩模型变化。数值计算与理论分析比较... 根据实际储层砂岩的物性和射孔试验特征,从岩土力学的角度基于柱坐标系建立三维颗粒流(PFC3D)数值模型。综合考虑流体压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,运用几何学方法研究油井出砂过程中的砂岩模型变化。数值计算与理论分析比较可知流体运动效应不可忽略,两者的应力分布曲线相吻合,验证了数值模型的可行性和适用性。另外,外界条件一定时,砂岩模型的应力分布、黏结颗粒性态、颗粒位移和流体对单颗粒作用力结果显示不同的单元划分对数值计算结果的影响不大,说明该数值模型的收敛性和稳定性。由此可见,提出的三维数值模型能较好地反映砂岩出砂过程中的宏细观力学特性,为准确理解砂岩出砂的力学机理提供了重要的研究思路和研究手段。 展开更多
关键词 柱坐标系 三维颗粒流数值模型 油井出砂 流固耦合 可行性 稳定性
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