PFLOTRAN中顺序热孔隙弹性公式的验证

我们介绍了在PFLOTRAN框架内实现的热-水文-力学能力的验证，重点是基于基准的THM实现评估。质量和能量平衡的热-水文（TH）方程在控制体积块或Voronoi单元上求解，而准静态动量平衡在基于单元的二元网格上求解。耦合采用严格的顺序、非迭代固定应力分裂策略，其中TH系统对压力和温度进行隐式求解，随后对位移未知量进行力学更新。针对孔隙弹性和热孔隙弹性基准设置了几个验证问题，证明了在压力扩散、温度场和机械变形方面与分析或半分析基准响应的一致性。此外，我们提出了一种基于力学和流动自由度之间映射的不连续性（例如裂缝）处理方法，并通过与解析解的比较验证了该方法。这项工作为PFLOTRAN中的热孔隙弹性耦合奠定了基础，并为涉及地质多孔介质中耦合热-水文-力学（THM）过程的一系列应用（例如增强型地热系统和其他地下储能）提供了坚实的建模基础。