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基于嵌入网格的孔隙-流体-力学耦合与裂缝扩展集成数值模型

计算工程、金融与科学 2021-03-17 v1

摘要

用于多孔介质中流体驱动裂缝扩展和通用多相流的集成模型,对包括水力压裂、废物地下处置以及跨此类应用的地质灾害减缓等若干系统的研究与工程具有价值。本文扩展了\cite{ren2018embedded}的耦合多相流与孔隙力学模型以纳入裂缝扩展(FP)。该耦合XFEM-EDFM格式采用一个独立的、嵌入于静态背景网格上的裂缝网格。裂缝扩展(FP)的起始与动力学由等效应力强度因子(SIF)准则控制。采用域积分方法(J积分)计算该信息。提出了一种自适应时间推进格式,以快速限制并增长时间分辨率来匹配底层时间尺度。所提模型通过解析解验证,并展现出准确且自适应地协同模拟流体输运与变形以及多裂缝扩展的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.03186,
  title  = {An integrated numerical model for coupled poro-hydro-mechanics and fracture propagation using embedded meshes},
  author = {Guotong Ren and Rami M. Younis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03186},
  year   = {2021}
}