简介:目的:水合物沉积物开采过程是一个热。水.力.化多场耦合过程,该过程包含了不同土层间的热对流、压缩引起的局部变形以及胶结结构破坏引起的应力松弛。不适当的开采会引起出砂、塌孔等破坏问题。本文旨在建立天然气水合物沉积物多场耦合计算模型,以量化由开采引起的地质灾害风险。创新点:1.通过GOMSOLMultiphysics实现水合物开采过程多场耦合有限元控制方程的计算:2.建立的模型考虑变形.渗流双向全耦合过程。方法:1.通过理论推导,给出开采天然气水合物过程模拟的控制方程;采用偏微分方程模块实现除力学之外其他物理场的耦合计算;采用结构力学模块实现变形计算。2.通过与试验数据进行比较验证模型的可靠性。3.通过对比全耦合模型与半耦合模型,分析双向耦合对水合物开采过程中沉积物物理力学行为的影响。结论:1.所建立模型能够精确模拟水合物开采过程中沉积物的物理力学行为。2.当考虑压缩对渗流的影响时,由于孔隙率的降低,计算得到的水合物分解速度要小于不考虑该影响时的速度。3.由于存在层间对流效应,非均质模型计算得到的水合物分解速度要快于均质模型。
简介:用多速的格子气模型研究了室内行人疏散动力学。模拟再现了行人疏散过程。行人在疏散的过程中呈现动力学非线性特性,研究发现存在两个标度关系J∝W0.75±0.01:拥堵态,饱和流率和出口宽度之间的标度关系为;疏散时间(所有人疏散完毕所用的时间)与出口宽度之间的标度关系为Te∝W-0.51±0.02。研究了初始密度和出口位置对疏散时间的影响,模拟结果显示:疏散时间随初始密度线性增加;当出口在大厅正中时,疏散时间最短(也就是说我们找到了出口的最佳位置)。为了探究行人速度差异对疏散动力学的影响,研究了比例系数R(表示低速的人占总人数的比例)对疏散时间和饱和流率的影响。结果显示:随着R的减小,疏散时间变短,饱和流率增大。