基于离散元的水合物沉积物宏细观模拟方法
编号:4227
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更新:2024-04-17 15:35:00
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特邀报告
摘要
天然气水合物是天然气、甲烷等气体在一定温度和压力条件下与水形成的笼形冰状晶体,常存在于海洋和湖泊的深水环境以及大陆永久冻土带中,既是储量巨大的潜在能源,又是海底重大灾害的来源。天然气水合物的力学行为受到水合物饱和度和赋存模式的影响,十分复杂。离散元法(DEM)是揭示水合物沉积物中颗粒-水合物相互作用和宏微观力学特性的重要工具。本研究提出了一种基于离散元的水合物沉积物宏细观模拟方法。首先,通过对纯水合物、砂和水合物沉积物的三轴试验进行标定,精准标定了模型参数。然后,利用该框架,研究了赋存模式对水合物沉积物的力学行为的影响。结果显示,水合物的存在显著增强了沉积物的强度和刚度,且该增强受到水合物赋存模式的影响。此外,与纯砂相比,水合物沉积物具有更窄的剪切带、更低的颗粒旋转角度和更脆性的破裂模式。
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