煤层气-水两相流固耦合渗流的数学模型

煤层气-水两相流固耦合渗流的数学模型煤层气-水两相流固耦合渗流的数学模型煤层气-水两相流固耦合渗流的数学模型刘建军1(武汉工业学院多孔介质力学研究所武汉430023)摘要在煤层气的开采过程中，煤体变形与其中流体流动是相互耦合作用的，并且煤层气-水两相渗流是普遍现象。因此对煤层气-水两相流固耦合渗流规律进行研究具有重要的意义。本文假设煤体变形为弹性小变形，根据弹性理论建立其变形场方程。基于达西定律，给出了煤层气-水两相渗流方程，本文所建立的煤层气-水两相渗流的数学模型为进行煤层气开采的数值模拟打下理论基础。关键词流固耦合应力场渗流场线弹性中图号TD742.2SIMULATIONOFCOALBEDMETHANEANDWATERFLUID-SOLIDCOUPLINGFLOWLiuJianjun(InstituteofPoromechanics,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023)AbstractCoal-bodyandfluidinitisinteractinthecourseofmethanedeveloping.Theflowwastwomediaflowofmethaneandwater.So,itisnecessarytoresearchtheinteractionofthetwomediaseepage.Inthispaper,thecoalskeletonisassumedtohaveelastic-plasticbehavior.Accordingtotheelastic-plastictheory,thedeformationequationsweregiven.OnthebaseofDarcy’slaw,theauthorgavetheseepagefieldequations.Thecoupledmathematicalmodeltodescribethecomplexinteractionoftwofluid(methaneandwater)isdevelopedbycomprehensiveanalysesmethod.Themodelisusefulinthenumericalsimulationofmethanereservoirdeveloping.KeyWordsfluid-solidinterac