Численная модель процесса осаждения твердой фазы в двухтемпературной флюидонасыщенной вязкой среде
Автор: Пак Владимир Васильевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.5, 2012 года.
Бесплатный доступ
На основе уравнений вязкой компакции с учетом межфазного тепломассопереноса разработана численная модель осаждения растворенной во флюиде твердой компоненты. Температуры флюида и скелета различные. Для численного решения используется метод конечных элементов в сочетании с методом проекции градиента. Моделирование осаждения в восходящем флюидном потоке показывает существенную роль этого процесса в передаче тепла, переносимого флюидом, скелету. В качестве геофизических приложений полученные результаты применяются для моделирования процесса осаждения при создании тепловых аномалий в недрах Земли.
Компакция, флюиды, тепломассоперенос, осаждение, метод конечных элементов, метод проекции градиента
Короткий адрес: https://sciup.org/14320605
IDR: 14320605 | УДК: 550.347.62
Numerical model of solid-phase precipitation in a two-temperature fluid-saturated viscous medium
A numerical model based on the equations of viscous compaction is developed to investigate solid-phase precipitation taking into account heat and mass transfer between solid and liquid phases. The temperatures of the matrix and fluid differ. The numerical solution is obtained by the finite element method combined with the projection gradient method. Modeling of solid-phase precipitation in the ascending fluid flow reveals that this process plays a significant role in transferring the heat transported by the fluid to the matrix. Geophysical applications of the results obtained confirm their validity in the production of temperature anomalies in the Earth interior.
Список литературы Численная модель процесса осаждения твердой фазы в двухтемпературной флюидонасыщенной вязкой среде
- Каракин А.В. Компакция с многофазным флюидом//Физика Земли. -2005. -№ 9. -С. 12-20.
- Рябчиков И.Д. Флюиды в мантии Земли//Природа. -1988. -№ 12. -С. 12-17.
- Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости. -Л.: Судостроение, 1979. -264 с.
- Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. -М.: Наука, 1987. -Ч. 1. -464 с.
- Зубков В.С. К вопросу о влиянии углеводородно-неорганического флюида на глубинную геодинамику и процессы в литосфере//Вестник ГеоИГУ. Геохимические процессы и полезные ископаемые. -Иркутск: Изд-во ГеоИГУ, 2000. -Вып. 2. -С. 10-28.
- Глико А.О. Влияние процесса осаждения твердой фазы из гидротермального раствора на залечивание трещин и эволюцию проницаемости системы//Физика Земли. -2002. -№ 1. -C. 53-59.
- Lowell R.P., Van Cappellen Ph., Germanovich L.N. Silica precipitation in fractures and the evolution of permeability in hydrothermal upflow zones//Science. -1993. -V. 260, N. 5105. -P. 192-194.
- Martin J.T., Lowell R.P. Precipitation of quartz during high-temperature. fracture-controlled hydrothermal upflow at ocean ridges: Equilibrium versus linear kinetics//J. Geophys. Res. -2000. -V. 105, N. B1. -P. 869-882.
- Пак В.В. Многотемпературная модель компакции магматического расплава в астеносфере (Численный подход)//Физика Земли. -2007. -№ 9. -C. 79-86.
- Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. Геологическое приложение физики сплошных сред. -М.: Мир, 1985. -Т. 2. -360 с.
- Пак В.В. Численное решение задачи Стокса со свободной границей модифицированным методом проекции градиента//Вычисл. мех. сплош. сред. -2008. -Т. 1, № 1. -C. 80-91.
- Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. -Новосибирск: Наука, 1977. -456 с.
- Безверхний В.Л., Пак В.В. Флюидодинамика и тектогенез Западно-Тихоокеанской зоны перехода//Вестник ДВО РАН. -2003. -№ 4. -С. 132-140.
- Гаврилов С.В., Аббот Д.Х. Термомеханическая модель тепло-и массопереноса в окрестности зоны субдукции//Физика Земли. -1999. -№ 12. -С. 3-12.
- Germanovich L.N., Lowell R.P., Astakhov D.K. Temperature-dependent permeability and bifurcations in hydrothermal flow//J. Geophys. Res. -2001. -V.106, N. B1. -P. 473-495.
