基于LBM-MFLS耦合模型的含水层渗流-传热过程模拟

基于有限长移动线热源(MFLS)传热模型，根据时空叠加原理推导出含水层非稳态过余温度解析解Δ_TMFLS；在格子单松弛模型(LBGK)的演化方程中引入离散力源项，建立格子Boltzmann法(LBM)与Δ_TMFLS的耦合计算模型。通过热响应实验，验证耦合计算模型与求解方法的正确性。研究表明，在不同计算工况下含水层各区域的渗流速度均具有启动—下降—回升—稳定的4个连续阶段。随着含水层孔隙率的降低，虚拟流体粒子动能损失增大，渗流速度降幅增大，回升过程缓慢。然而随着进水流速的提高，孔隙率的变化对于含水层水动力场演化过程的影响程度减弱；含水层热量运移过程的方向性显著增强。