饱和模型非定常渗流的数值求解方法

提出了饱和模型非稳定流的有限元算法,并对自由面流量补给项提出了一种简单的处理方法,从而避免了在迭代中求解自由面的位置,最后给出了计算实例。

煤层气在非饱和水流阶段的非定常渗流摄动解

煤层甲烷由煤层的割理裂隙系统流入生产井一般经历 :单相水流、非饱和流和气、水两相饱和流三个阶段 ,在非饱和流阶段 ,储层压力降至临界解吸压力之后 ,储存在煤基质中的吸附气体少量被解吸出来形成互不连续的气泡并阻止水的流动 ,含气量尚未达到饱和程度。同时煤层甲烷运移包含渗流场、变形场和应力场的动态耦合过程。本文考虑渗流过程中水 -气两相不溶混流体与固体耦合作用 ,建立了非饱和水流阶段非定常渗流问题的流固耦合数学模型 ,对该强非线性一维数学模型采用摄动法和积分变换法进行解析求解 ,并讨论了其压力动态特征 ,分析了压力随饱和度S及时间t变化的规律和气相及耦合作用的影响 ,这些研究对煤层气、石油和天然气的开采等地下工程领域具有一定的指导意义。

低渗多孔介质单向非定常渗流数值模拟

研究低渗多孔介质在定产产及定压条件下的单向非定常渗流，其数学模型属于活动边界问题，精确地解析求解会遇到很大的困难。采用对空间作等步长离散、对时间作变步长离散的方法，用隐式差分格式，能自动地、准确地捕捉活动界面的位置。得到活动界面的运动规律，等产量下的压力分布曲线与压力及压力导数时间变化的曲线，等压差下的压力分布曲线、产液量随时间变化的曲线，并讨论了启动压力梯度对它们的影响。

非定常渗流计算的移动网格方法

本文应用一种基于调和映射的移动网格方法计算非定常渗流,该方法将偏微分方程求解与网格移动算法分开,且需要在新生成的网格上插值更新解.本文通过计算一个关于梯度的控制函数,使得网格加密与希疏化是随着水力梯度的变化自动实现的.从而提高整体解的精度.

堤防在交变水位作用下的二维渗流分析

用二维非定常饱和—非饱和渗流模型，模拟堤防的渗透和浸润面的变化情况．数值结果给出了不同时刻的孔隙水压及；无速分布，比较了不同时刻堤防上游面的浸润线变化．本研究考虑的因素接近工程实际，如洪水期间的水位变动、非但定降雨及非均匀土质等因素的影响；注重实用技术的开发，如在有限元网格划分上采用Delauny网格自动生成技术，对于多种土质的不规则多连通域能够自动生成二维有限元网格．