深部工程中砂岩多孔介质渗流与传热数值模拟

"砂岩多孔介质渗流与对流传热的数值模拟研究" 这篇论文主要探讨的是砂岩作为多孔介质在渗流和对流传热过程中的数值模拟，由郭平业和刘达进行研究。砂岩的热传导特性在岩土工程领域，尤其是在深部工程如矿山地热防治、页岩气开采、二氧化碳封存（CCS）、煤炭地下气化（UCG）以及核废料处置等应用中具有极其重要的地位。因此，深入理解砂岩的这些特性对于优化相关工程设计和预测其长期性能至关重要。 作者们建立了一个基于非等径球体颗粒的多孔材料模型，这种模型能够更准确地模拟实际多孔介质的结构，尤其是渗流特性，克服了等径球堆积模型的局限性。通过数值模拟软件，他们研究了不同渗流速度下砂岩颗粒材料的传热特性和热参数，如渗透系数、有效导热率以及体积传热系数。这些参数的变化揭示了孔隙度和颗粒尺寸对传热系数的影响机制。 在非等径球体颗粒构造的模型中，研究人员发现它可以更好地反映多孔介质中的渗流和传热现象，这为预测类似砂岩的多孔介质的流动和热性质提供了新的理论依据和方法。这一研究对于深部巷道的热负荷分析具有重要的理论意义，有助于提高对深部工程中热环境和能量转换的理解。 论文关键词包括颗粒状多孔材料、渗透、传热、数值模拟，表明研究的核心在于通过数值方法研究多孔介质的热力学行为，特别是考虑了颗粒尺寸不均一性对热传递的影响。该研究对于未来在地质工程、能源开发和环境保护等领域开展相关工作具有指导价值。 中图分类号为TP028.8，表明这是属于计算机科学技术领域中的数值计算方法。这篇论文在深入探索砂岩热力学特性的同时，也展示了数值模拟在解决复杂地质问题中的实用性和创新性。