基于细观均匀化的膨润土有效热传导特性研究

编号：CPJS01692

篇名：基于细观均匀化的膨润土有效热传导特性研究

作者：张勤； 周嵩； 陈益峰； 周创兵； 潘少华； 郑华康

关键词：细观均匀化； 热传导特性； 各向异性； 高庙子膨润土

机构： 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室； 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室； 长江勘测规划设计研究院

摘要： 基于均匀化方法和椭球夹杂问题基本解给出了非饱和岩土体的有效热传导特性模型。该模型可以考虑夹杂形态、体积分数和空间分布及夹杂间相互作用对有效热传导特性的影响,反映了由于非均匀夹杂引起有效热传导张量的各向异性特性。讨论了夹杂宽高比以及夹杂与基质热传导系数比对有效热传导张量各向异性系数的影响。将岩土体看作固体基质和孔隙夹杂构成的非均匀材料,探讨了岩土体有效热传导系数随孔隙形态、孔隙率和饱和度的变化规律。最后,应用上述模型对高庙子膨润土(GMZ01)有效热传导系数进行预测并与其他模型预测结果进行对比分析。研究表明,本文模型对GMZ01膨润土有效热传导系数具有较好的预测能力,但更准确的预测需根据膨润土的孔隙结构采用多层次均匀化方法。研究成果对于高放核废料深地质处置库缓冲材料的热-水-力耦合特性具有一定参考价值。 更多还原