Coupled thermal-hydrodynamic-mechanical–chemical numerical simulation for gas production from hydrate-bearing sediments based on hybrid finite volume and finite element method

有限元法 有限体积法 机械 座舱增压 材料科学 工程类 机械工程 结构工程 物理
作者
Yizhao Wan,Nengyou Wu,Qiang Chen,Wentao Li,Gaowei Hu,Li Huang,Weiping Ouyang
出处
期刊:Computers and Geotechnics [Elsevier BV]
卷期号:145: 104692-104692 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.compgeo.2022.104692
摘要

Gas production from hydrates induced by depressurization is a complex thermal-hydrodynamic-mechanical–chemical (THMC) coupled process. In this paper, we present a THMC coupled model to simulate the fluid flow in hydrate-bearing sediments (HBS) and the geomechanical behavior of HBS. The model is made of two subsystems, which are the fluid part of non-isothermal multi-phase flow with hydrate kinetic and solid part of geomechanical deformation. It accounts for two-way coupling effects between these two subsystems, i.e. the effect of pore pressure and hydrate dissociation on the solid mechanical behavior and the effect of stress on the hydraulic behavior. A new numerical method based on the hybrid control volume finite element method (CVFEM)-finite element method (FEM) is developed to solve the mathematical models. The local conservative CVFEM is used for the fluid part, and the standard FEM for the solid part. In the framework of hybrid CVFEM-FEM, the local conservation is reserved and the primary variables for the two subsystem are co-located. A multi-point flux approximation (MPFA) is adopted without orthogonal meshes so that it is very flexible to build complex geometrical models. The accuracy and reliability of the newly developed simulator QIMGHyd-THMC are tested by comparing with two experimental examples and a large-scale benchmark problem of other popular simulators.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hongw1980发布了新的文献求助10
刚刚
ding应助精明的凡蕾采纳,获得10
刚刚
开心的谷兰完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Ava应助Zard采纳,获得10
1秒前
夏安发布了新的文献求助10
1秒前
yao发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
许某庆医者完成签到,获得积分10
6秒前
汉堡包应助大力蚂蚁采纳,获得10
7秒前
机灵紫萱完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
今后应助扶风采纳,获得10
10秒前
ding应助早睡早起采纳,获得30
12秒前
hongw1980完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
yuxiaohua发布了新的文献求助10
14秒前
小何HUHU发布了新的文献求助10
15秒前
烟花应助超级的飞飞采纳,获得10
17秒前
18秒前
20秒前
bzmq5713完成签到,获得积分10
21秒前
小丸子发布了新的文献求助30
23秒前
健康的往事完成签到,获得积分10
24秒前
在水一方应助皮崇知采纳,获得10
24秒前
求助论文的人完成签到,获得积分10
25秒前
英俊的铭应助早睡早起采纳,获得10
25秒前
26秒前
Tina应助阿梅梅梅采纳,获得30
28秒前
干干完成签到,获得积分10
28秒前
多情的竺发布了新的文献求助10
30秒前
怡然冬瓜完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
菠萝冰棒完成签到 ,获得积分10
33秒前
在水一方应助淡定的汝燕采纳,获得10
33秒前
33秒前
连安阳完成签到,获得积分10
35秒前
小6s完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
35秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534462
关于积分的说明 11265617
捐赠科研通 3274313
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806345
邀请新用户注册赠送积分活动 883137
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809712