当前位置: 首页 > 专利查询>武汉大学专利>正文

用于三维裂隙渗流研究的可视化模型、实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:46049400 阅读:6 留言:0更新日期:2025-08-11 15:38
本发明专利技术公开用于三维裂隙渗流研究的可视化模型、实验装置及方法,包括三维裂隙介质模型制作方法、折射率匹配技术和基于面激光扫描荧光成像的三维裂隙模型可视化实验技术。所述实验装置包括采用参数化曲面生成技术和CT扫描岩心方法等构建模型、使用3D打印技术构建实体模型的材料及与模型相配套的折射率匹配液体材料。通过参数化建模生成具有自然特征的三维裂隙模型,并利用3D打印技术构建三维透明裂隙实体模型,进而结合固液系统折射率匹配技术,实现三维裂隙模型的内部结构及渗流行为的可视化。该实验装置突破了三维裂隙介质渗流实验中的渗流模型维度、可视化程度及渗流速度等多方面限制,具有实验效果佳、构建简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到裂隙介质渗流,具体涉及到一种用于三维裂隙介质复杂渗流与传输机理研究的可视化模型、实验装置及方法。


技术介绍

1、地下裂隙岩体渗流过程普遍存在于水利工程建设与安全运行、地下水污染与修复、油气资源开采等自然及工业过程中。裂隙介质渗流机理已经成为水利、能源、环境、岩土等领域共同关注的关键科学问题。深入研究裂隙网络微观渗流的机理和宏观规律对防治地下水污染、提高能源开采效率具有及其重要的意义。

2、由于岩土结构的不透明性、裂隙复杂的空间分布及实验观测手段的限制,目前很难对地下多孔隙岩石的微观渗流情况进行直接精细地原位预测,因此开展室内渗流可视化实验是当前研究裂隙介质中微观渗流流动特性及其细观机理的主要手段。目前室内开展裂隙介质微观渗流实验的方法主要包括开展岩心可视化渗流实验、二维平面裂隙网络实验等仿真模型试验。另外,还有建立三维裂隙数值模拟系统等方法。岩心试样渗流试验能够真实的反映地下孔隙、裂隙三维结构中复杂多相渗流的特征,然而由于岩心是一个非透明的结构,研究过程中必须要借助如ct机、核磁共振机这内非常昂贵的设备进行渗流过程的可视化。受设本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述可视化模型包括若干裂隙面,以及连接并包裹若干所述裂隙面的透明封闭体,相邻所述裂隙面之间形成裂隙空间,多个所述裂隙空间连接并连通;所述裂隙空间的端部设有进口空腔,所述进口空腔分别连接有若干个注入口,所述进口空腔和所述注入口均位于所述透明封闭体中,所述注入口与所述透明封闭体的外部连通。

2.根据权利要求1所述的用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述透明封闭体为立方体结构,所述裂隙面为横向和竖向布置的四个,同向的两个裂隙面相对设置,并与另一方向相对设置的裂隙面交错布置。

3.根据权利要求1所述的用于三维裂...

【技术特征摘要】

1.用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述可视化模型包括若干裂隙面,以及连接并包裹若干所述裂隙面的透明封闭体,相邻所述裂隙面之间形成裂隙空间,多个所述裂隙空间连接并连通;所述裂隙空间的端部设有进口空腔,所述进口空腔分别连接有若干个注入口,所述进口空腔和所述注入口均位于所述透明封闭体中,所述注入口与所述透明封闭体的外部连通。

2.根据权利要求1所述的用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述透明封闭体为立方体结构,所述裂隙面为横向和竖向布置的四个,同向的两个裂隙面相对设置,并与另一方向相对设置的裂隙面交错布置。

3.根据权利要求1所述的用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,每个所述进口空腔分别连接2-5个所述注入口;所述可视化模型还包括与所述透明封闭体连接的辅助注射板,所述辅助注射板设有单一注射板入口和多个注射板出口,多个所述注射板出口分别连接多个所述注入口。

4.根据权利要求1所述的用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述可视化模型的一种制作方法包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的用于三维裂隙渗流研究的可视化模型,其特征在于,所述三维裂隙介质模拟模型的结构特征构建方法包括参数化曲面生成方法、ct扫描岩心方法、基于统计学和分形理论的随机生成方法中的一种或者多种。

6.根据权利要求4所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨志兵李高尚李东原张竹英周艳里周泽雄陈益峰
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1