基于真实模型的矿岩散体三维孔隙流数值模拟

利用X光CT技术采集矿岩散体图像,结合数字图像处理技术和有限元技术构建了表征介质真实孔隙结构的三维物理模型,利用此模型进行颗粒间孔隙流的三维数值模拟,分析堆浸散体孔隙内溶液流速和压力分布规律,并计算出介质的水力传导系数.模拟结果表明溶液流动行为在很大程度上受到孔隙大小及拓扑结构的制约,介质内同时存在明显的优势流和浸出盲区,最高流速出现在具有高压降的细小孔隙处.根据模拟结果计算出的水力传导系数与室内实验测试结果具有相同数量级,说明了模型的有效性.实现了细观尺度与宏观尺度的结合,所构建的模型能应用于堆浸过程其它规律的计算机模拟....

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 22; no. 12; pp. 3081 - 3086
Main Authors 杨保华, 吴爱祥, 王春来, 牛文鑫, 刘金枝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湖南涉外经济学院 信息科学与工程学院,长沙 410205 2012
北京科技大学 土木与环境工程学院,北京 100083%北京科技大学 土木与环境工程学院,北京,100083%中国矿业大学 资源与安全工程学院,北京,100083%北京航空航天大学 生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京,100191
Subjects
computed tomography
CT
三维有限元模型
3D finite element model
孔隙流
堆浸
pore-scale fluid flow
矿岩散体
granular ore medium
heap leaching
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ISSN1003-6326
DOI10.1016/S1003-6326(11)61574-4

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Summary:利用X光CT技术采集矿岩散体图像,结合数字图像处理技术和有限元技术构建了表征介质真实孔隙结构的三维物理模型,利用此模型进行颗粒间孔隙流的三维数值模拟,分析堆浸散体孔隙内溶液流速和压力分布规律,并计算出介质的水力传导系数.模拟结果表明溶液流动行为在很大程度上受到孔隙大小及拓扑结构的制约,介质内同时存在明显的优势流和浸出盲区,最高流速出现在具有高压降的细小孔隙处.根据模拟结果计算出的水力传导系数与室内实验测试结果具有相同数量级,说明了模型的有效性.实现了细观尺度与宏观尺度的结合,所构建的模型能应用于堆浸过程其它规律的计算机模拟.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(11)61574-4