[发明专利]裂隙非线性渗流参数的特征长度判别方法与装置在审

专利信息
申请号: 202211013418.7 申请日: 2022-08-23
公开(公告)号: CN115290534A 公开(公告)日: 2022-11-04
发明(设计)人: 钱家忠;张昊明;闫永帅;马雷;马海春;骆乾坤;邓亚平 申请(专利权)人: 合肥工业大学
主分类号: G01N15/08 分类号: G01N15/08;G06F17/15
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 刘攀
地址: 230000 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 裂隙 非线性 渗流 参数 特征 长度 判别 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种裂隙非线性渗流参数的特征长度判别方法,其特征在于,该方法包括:

步骤1:构建裂隙装置,并从所述裂隙装置获取若干裂隙取样点Xn

步骤2:以基准进水压力Pinlet从所述裂隙装置的入口注入水流;

步骤3:计算与所述裂隙取样点Xn对应的非线性渗流比例系数变化率δn

步骤4:改变所述基准进水压力Pinlet,重复所述步骤2至所述步骤3,以获得若干所述裂隙取样点Xn对应的所述非线性渗流比例系数变化率δn

步骤5:判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δn小于预设百分比的所述裂隙取样点Xn

步骤6:若存在所述非线性渗流比例系数变化率δn小于预设百分比的所述裂隙取样点Xn,则将所述非线性渗流比例系数变化率δn小于预设百分比的裂隙取样点Xn处的裂隙长度作为所述裂隙的非线性渗流参数的特征长度;

其中,所述特征长度为所述裂隙取样点Xn对应的裂隙的非线性渗流参数不随裂隙尺度上升而变化的裂隙长度。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算与所述裂隙取样点Xn对应的非线性渗流比例系数变化率δn,包括:

计算所述裂隙取样点Xn的水力梯度Jn,并根据所述水力梯度Jn获取所述裂隙取样点Xn的粘性渗透率和惯性渗透率

根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算所述裂隙取样点Xn的非线性渗流比例系数变化率δn

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算所述裂隙取样点Xn的水力梯度Jn,包括:

获取所述裂隙取样点Xn的水压Pn

由所述水压Pn、所述基准进水压力Pinlet以及裂隙取样点Xn与所述入口之间的距离Ln根据公式:计算所述水力梯度Jn;其中,ρ为水的密度,g为重力加速度,i为1至n中的正整数。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算所述裂隙取样点Xn的非线性渗流比例系数变化率δn,包括:

根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算非线性渗流参数ω;

获取所述裂隙取样点Xn的流动距离,并根据所述非线性渗流参数ω和所述流动距离计算所述非线性渗流比例系数变化率δn;其中,所述流动距离为所述入口至所述裂隙取样点Xn之间的距离。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述非线性渗流比例系数变化率δn均大于所述预设百分比,则将所述裂隙装置的裂隙长度增加,并重复所述步骤1至所述步骤6。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δn小于预设百分比的所述裂隙取样点Xn,包括:

根据当前裂隙取样点Xn对应的非线性渗流比例系数ω(xi)和下一裂隙取样点Xn+1对应的非线性渗流比例系数ω(xi+1)根据公式:判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δn小于预设百分比的所述裂隙取样点Xn;其中,i为1至n中的正整数。

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