行業資訊

FLAC3D-TOUGH3耦合接口研發

2019-09-16 11:59:12

 

        作為全球領先的巖石力學分析與測試領域相關技術與產品供應商,ITASCA在THM三場耦合這一巖石力學專業方向已積累有20余年的技術研發與科研應用經驗,相關理論與研發成果以程序模塊化的形式集成在FLAC、DEC和PFC三個系列的巖土工程專業分析軟件中,以針對性滿足不同工程領域和不同層次的多場耦合問題的應用需求。

        近日,Sandia國家實驗室聘請ICG(Itasca Consulting Group)開發FLAC3D和TOUGH3之間的耦合接口,以研究核廢料包裝中潛在臨界事件熱-水-力(THM)學方面的問題。早在2002年,美國勞倫斯伯克利實驗室的Rutqvist就已開發出了TOUGH2-FLAC3D模擬器用于實現THM模型的部分耦合計算,成功將其應用于深部咸水封存條件下的流體運移、蓋層力學變化以及地表位移研究( Rutqvist et al.,2002),但該耦合算法是在小應變和準靜態力學條件下實施。新的耦合方法將放松這些限制。耦合將專門設計用于研究水下兩用罐對燃料中的臨界事件的機械響應。這樣的事件會釋放出足夠的能量,使燃料棒之間的水沸騰,并給容器增壓。目的是為了更好地了解周期性臨界事件、容器損壞和放射性核素釋放。敬請期待商用版本發布。

TOUGH軟件介紹:

        TOUGH (Transport of Unsaturated Groundwater and Heat) 是一個模擬一維、二維和三維孔隙或裂隙介質中, 多相流、多組分及非等溫的水流及熱量運移的數值模擬程序。TOUGH 代碼的前身是由美國勞倫斯-伯克利國家實驗室(LBNL)在20 世紀80 年代初期開發的名為MULKOM 的模擬程序。開發TOUGH 代碼的最初動機來源于儲層地熱工程。從上世紀80 年代開始, MULKOM 和后續的TOUGH2 廣泛的應用于地熱儲藏問題(geothermal reservoir engineering)的研究中, 包括自然狀況模擬、野外實驗的設計和分析等。TOUGH 系列代碼還在其他領域內得到運用, 例如環境修復問題(environmental assessment and remediation), 特別是和揮發性有機物有關的問題。TOUGH2 中的T2VOC 和TMVOC 的開發,有效的解決了水、氣和NAPL三相流的模擬。另外, 在飽和/非飽和帶水文(saturated unsaturated zone hydrology)、野外和實驗室水流實驗的設計和分析、油氣生成和儲藏、礦產工程、化學過程等方面TOUGH2 都得到了廣泛的應用。TOUGH2和TOUGHREACT 已成為近年發展起來的二氧化碳地質處置(CO2 geological sequestration)研究最通用的軟件之一, 而TOUGH2-MP的應用更使得大規模實際工程模擬成為現實。

圖 1:基于extEOS7C模塊的THM仿真器TOUGH2MP-FLAC3D耦合流程圖(Yang G, Hou Z, Li M, et al. 2016)

圖 2:CO2貯藏案例(Yang G, Hou Z, Li M, et al. 2016)

 

 

 

專業特長

  1. 機器學習與ITASCA軟件
  2. 中科依泰斯卡公司榮獲2019年度下城區高新科技“成長之星”獎
  3. ITASCA中國公司2020高端用戶年度峰會暨FLAC & DEC系列培訓一號通知

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