基于Morris法的单裂隙岩体温度场参数灵敏度分析
本文关键词: 单裂隙岩体 温度场 Morris法 参数灵敏度分析 出处:《采矿与安全工程学报》2016年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:通过数值模拟(3DEC)的方法,建立深部单裂隙岩体水流-传热模型,再结合Morris全局敏感性分析法,通过一次只改变一个参数的取值方法轮流计算各参数的"基本影响",并计算它们的均值μ和方差σ,根据μ和σ的大小判断各参数对模型温度值输出影响情况,并分析μ和σ的时空变化规律。结果表明:裂隙开度(b)、水岩热交换系数(h)、岩体热传导率(K~T)、岩体比热容(C_s)、流体比热容(C_f)对模型温度值的输出影响较大,且岩体热传导率(K~T)、岩体比热容(C_s)、裂隙开度(b)与其他参数产生较大的相互作用;μ和σ随着时间步的增加大致可以分为3个阶段,即快速增加阶段、缓慢增加阶段和稳定阶段;沿着裂隙流体流动方向与裂隙法向方向,各参数的μ和σ呈现减小的趋势;岩体比热容(C_s)对温度值的影响是正作用关系,裂隙开度(b)、流体比热容(C_f)是负作用关系,水岩热交换系数(h)、流体速度(u)、岩体热传导率(K~T)根据位置不同,既有正作用关系,又有负作用关系。
[Abstract]:By means of numerical simulation, the flow heat transfer model of deep single fractured rock mass is established, and the Morris global sensitivity analysis method is combined. By changing the value of only one parameter at a time, the "basic influence" of each parameter is calculated in turn, and their mean value 渭 and variance 蟽 are calculated. According to the magnitude of 渭 and 蟽, the influence of each parameter on the output of model temperature value is judged. The temporal and spatial variation of 渭 and 蟽 are analyzed. The results show that the crack opening, the heat exchange coefficient of water and rock, the thermal conductivity of rock mass, the specific heat capacity of rock mass, the specific heat capacity of rock mass, and the specific heat capacity of fluid, Cf) have a great influence on the output of the model temperature. Moreover, the thermal conductivity of rock mass is K / T ~ (1), and the specific heat capacity of rock mass is C _ S _ n, and the crack opening (b) has a great interaction with other parameters, 渭 and 蟽 can be divided into three stages with the increase of time step, that is, the rapid increasing stage, the slow increasing stage and the stable stage. Along the flow direction of fractured fluid and the normal direction of fracture, the 渭 and 蟽 of each parameter show a decreasing trend, the effect of specific heat capacity of rock mass on temperature value is positive, the crack opening is BX, and the specific heat capacity of fluid is negative. The heat transfer coefficient of water rock is high, the velocity of fluid is high, and the thermal conductivity of rock mass is K _ (T). According to the position, there is both positive and negative relationship between the heat transfer coefficient and the thermal conductivity of the rock mass.
【作者单位】: 北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;国家开发银行股份有限公司青海省分行;
【基金】:中央直属高校基本科研业务费项目(FRF SD 12 002A) 霍英东青年教师基金项目(122024)
【分类号】:TD31
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,本文编号:1512136
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