PFC热固耦合——深埋岩石传热
2021年10月10日 21:01浏览：4244 收藏：10
PFC提供了两个耦合方法，一个是流固耦合，一个是热固耦合。热固耦合有两个概念：一个是传热、一个是热胀冷缩，前者决定了固体对热力场的影响，后者是热力对固体的影响。
热力学参数有三个：热膨胀系数- thexp 热阻 - thres 比热容 - sheat。第一个反应的是固体由于温度改变引起的热胀冷缩，第二个和第三个反应的是固体间的传热。
这里提供一个简单的算例反应一下深埋岩石的传热，这个现象也比较多，比如火山附近的岩石都会有这种边值问题。
首先形成一个岩石，成样、预压和加胶结，这里不再赘述了。后面进入热力学部分，保持围压不关闭。
下面为热力学实现的代码：
restore jiajiaojieconfigure thermalset thermal on mechanical oncontact thermal model ThermalPipeball thermal attribute temperature 300wall thermal attribute temperature 300ball thermal attribute sheat 0.84e1 thexp 8.0e-6ball thermal property thres 0.1wall thermal attribute temperature 380 range id 4ball group left range x [-wlx*0.5] [-wlx*0.5+rdmax*2.0]ball thermal attribute temperature 380 range group leftball thermal fix range group left[count=1][baocunpinlv=0.05][time_record=mech.age-1]def savefileif mech.age-time_record > baocunpinlv thenfilename=string.build("jieguo%1",count)commandsave @filenameendcommandtime_record=mech.agecount +=1endifendset fish callback -1.0 @savefileset timestep fix 1e-5cycle 1solve thermal age 1.0
为了加快计算速度，将时步进行适当的放大，并且将比热容设置的小一点。
如图为试样的初始边界条件：
左边的墙和颗粒都设为380k，其余的设置为300k。注意一下这里温度的单位为开尔文温度，和摄氏度的换算为。摄氏度=开氏温度-273。将左边颗粒的温度fix一下，基本上就形成了我们的边界条件。
下面看一下计算0.1s的状态：
可以发现热量开始向内部传递
下面为看一下不同时刻的状态：
0.2s
0.4s
0.6s
0.8s
1.0s
当然做成动图也可以：
我们这里会发现一个问题，在温度场中有一些奇异点，这是因为在PFC中温度的传递是通过颗粒之间的接触，这些奇异点和周围的岩石没有接触，也就是如下图所示的赋存状态。
技术邻APP
工程师必备
工程师必备
- 项目客服
- 培训客服
- 平台客服
TOP
5
10
