| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景与研究意义 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-22页 |
| 1.2.1 岩土介质的细观结构特征研究 | 第15-18页 |
| 1.2.2 岩土介质渗流及传热的宏细观特性 | 第18-21页 |
| 1.2.3 LBM在细观流动和传热模拟中的应用 | 第21-22页 |
| 1.3 研究内容与研究方法 | 第22-25页 |
| 2 岩土介质渗流及传热特性的均匀化理论与数值模拟方法 | 第25-49页 |
| 2.1 岩土介质细观结构及其数学描述 | 第25-33页 |
| 2.1.1 孔隙介质 | 第25-28页 |
| 2.1.2 裂隙介质 | 第28-33页 |
| 2.2 岩土介质渗流及传热特性的均匀化理论 | 第33-38页 |
| 2.2.1 渗流及传热问题的控制方程 | 第34-35页 |
| 2.2.2 材料细观力学与宏细观方法 | 第35-36页 |
| 2.2.3 细观均匀化方法 | 第36-38页 |
| 2.3 渗流及传热的介观数值模拟方法 | 第38-49页 |
| 2.3.1 数值模拟方法概述 | 第38-39页 |
| 2.3.2 LBM的基本原理 | 第39-40页 |
| 2.3.3 LBM的基本模型 | 第40-43页 |
| 2.3.4 LBM的边界处理 | 第43-49页 |
| 3 土体渗流及热传导特性的细观均匀化模型 | 第49-77页 |
| 3.1 基于椭球夹杂问题的细观均匀化模型 | 第49-54页 |
| 3.1.1 单椭球夹杂问题 | 第49-51页 |
| 3.1.2 细观均匀化模型 | 第51-53页 |
| 3.1.3 有效渗透特性模型的局限性 | 第53-54页 |
| 3.2 考虑孔隙双峰分布的膨润土热传导特性模型 | 第54-69页 |
| 3.2.1 数学模型 | 第54-57页 |
| 3.2.2 模型参数 | 第57-58页 |
| 3.2.3 模型验证 | 第58-63页 |
| 3.2.4 敏感性分析 | 第63-69页 |
| 3.3 考虑掺砂影响的膨润土热传导特性模型 | 第69-76页 |
| 3.3.1 数学模型 | 第69-70页 |
| 3.3.2 模型参数 | 第70-71页 |
| 3.3.3 模型验证 | 第71-74页 |
| 3.3.4 敏感性分析 | 第74-76页 |
| 3.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 4 基于LBM的岩石裂隙细观流动及传热特性数值模拟 | 第77-107页 |
| 4.1 MRT-LBM热格子模型 | 第77-83页 |
| 4.1.1 多松弛(MRT)模型 | 第77-81页 |
| 4.1.2 算例验证 | 第81-83页 |
| 4.2 剪切条件下单裂隙流动特性分析 | 第83-98页 |
| 4.2.1 概述 | 第83-85页 |
| 4.2.2 物理模型和计算条件 | 第85-87页 |
| 4.2.3 细观流动现象及特性 | 第87-98页 |
| 4.3 粗糙裂隙的对流传热特性分析 | 第98-105页 |
| 4.3.1 概述 | 第98-100页 |
| 4.3.2 物理模型和计算条件 | 第100页 |
| 4.3.3 计算结果分析 | 第100-105页 |
| 4.4 本章小结 | 第105-107页 |
| 5 裂隙粗糙度对非线性流动特性的影响研究 | 第107-139页 |
| 5.1 裂隙粗糙度分解 | 第107-113页 |
| 5.1.1 粗糙度的多尺度性 | 第107页 |
| 5.1.2 小波分析 | 第107-110页 |
| 5.1.3 三维裂隙粗糙度分解 | 第110-113页 |
| 5.2 裂隙渗流LBM程序——3DFracFlow | 第113-117页 |
| 5.2.1 程序简介 | 第113页 |
| 5.2.2 物理单位与格子单位的转换 | 第113-114页 |
| 5.2.3 程序开发及算例验证 | 第114-117页 |
| 5.3 三维裂隙粗糙度对非线性流动的影响 | 第117-129页 |
| 5.3.1 数值模拟条件 | 第117-119页 |
| 5.3.2 细观流动特性 | 第119-123页 |
| 5.3.3 非线性流动特征 | 第123-125页 |
| 5.3.4 导水系数、水力开度及曲折度 | 第125-129页 |
| 5.4 粗糙度单元对裂隙非线性流动特性的影响 | 第129-137页 |
| 5.4.1 裂隙的粗糙度单元 | 第129-132页 |
| 5.4.2 数值模拟条件 | 第132页 |
| 5.4.3 计算结果分析 | 第132-134页 |
| 5.4.4 非线性流动特性表征 | 第134-137页 |
| 5.5 本章小结 | 第137-139页 |
| 6 结论与展望 | 第139-143页 |
| 6.1 主要结论 | 第139-140页 |
| 6.2 研究展望 | 第140-143页 |
| 附录A 修正SRA算法 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-165页 |
| 攻读博士学位期间的主要科研工作 | 第165-167页 |
| 1 学术论文 | 第165-166页 |
| 2 参与的科研项目 | 第166页 |
| 3 主要奖励 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167页 |
