基于adina熱-流-固耦合建模過程熱-流-固耦合作用是存在高度非線性的復雜耦合作用。有關這三場的耦合作用研究在地石油工程、熱資源開發、地下核廢料存儲安全、采礦工程等很多領域有著非常重要的應用價值。由于研究對象的不同，熱流固耦合模型的形式存在差異，建立符合實際問題的三場耦合模型十分困難，文中在國內外學者對三場耦合模型理論研究的進展狀況的基礎上，通過一個例子，介紹了用adina建立模型的過程。1三場耦合理論模式介紹在三場耦合尤其是三場耦合機制的研究過程中，人們根據各自對三場耦合的認識提出了不同的三場耦合作用模式。1995年前有關三場耦合作用模式的研究在場與場之間的聯系關系上主要是以速度等變量為橋梁，如HART、Jing提出的作用模式，其中Jing主要描述的核儲存庫三場耦合模式，后來作用模式發展為主體為物理現象,它們之間的相互聯系是以場作用或物理作用為橋梁的，如Guvanasen、柴軍瑞的作用模式，前者同樣以核廢料儲庫庫圍巖三場耦合作用研究為主，后者為一般模式。Jing等描述了核廢料貯庫圍巖裂隙巖體中的熱-液-力耦合過程，如圖1所示。Hart等提出了如圖2所示的三場耦合作用模式。柴軍瑞從巖體滲流-應力-溫度三者兩兩之間的相互關系出發，建立了如圖3的作用模式。圖中：口滲透水流對巖體固相的力學作用，一般應用有效應力原理來反映a'為應力引起裂隙巖體空隙率和滲透特性變化，目前有經驗關系式（如Lours負指數關系式）和理論關系式（包括各種概化情況下和各種概化模型下的理論關系式）兩大類表示方法;b為溫度引起熱應變（力）及與溫度有關的巖體固相力學特性變化b'為巖體固相力學變形引起熱力學特性變化及巖體固相內部熱耗散;c為水流的熱對流及與巖體固相的熱交換c'為溫度勢梯度引起水份運動及與溫度有關的水特性變化。圖1裂隙巖體中的熱液力耦合過程圖1裂隙巖體中的熱液力耦合過程（據Jing等。1995年）--<：■——>flSgr圖2三場耦合模式(Hart)圖3滲流-應力-溫度之間的相互關系圖2熱流固耦合理論的提出三場耦合理論是由流-固兩場耦合理論發展而來的，在流-固耦合理論中，有的假設溫度場是恒定的，或者是不考慮溫度場的變化與流體流動、巖石變形間的耦合作用。但是，自然界中實際存在的流固耦合系統的溫度場一般都是變化的，尤其是大量存在著一些溫度變化比較劇烈的流固耦合系統，比如地熱利用系統、工程中的地下核廢料儲存處理系統、非等溫煤層瓦斯滲流系統等，石油工業中的熱力采油系統、高壓注水采油系統等。對于這一類問題，若用流固耦合模型來模擬其中的滲流、變形、變溫規律就不準確了，而應該考慮熱流圃耦合模型。所謂熱-流-固耦合，是指在由流體、固體和變化溫度場組成的系統中三者之問的相互影響，相互作用含物理作用和化學作用，熱-流-固耦合問題是滲流、應力、溫度三場同時存在時的基本問題。熱-流-固耦合問題不僅僅是在流固耦合問題上附加一個體現溫度變化的條件，而是將體現流體流動、固體變形、溫度場變化的量如流體壓力、固相質點位移、絕對溫度同時視為基本變量，基本變量處于平等地位。在熱-流-固耦合問題中，熱效應與流體孔隙壓力導致巖石變形巖石變形與流體滲流導致溫度場變化巖石變形與熱效應導致滲透特性和孔隙流體壓力的改變從而影響流體滲流，以上3種效應是同時發生的。3建模過程如圖4所示的由剛性壁面和柔性半球形穹頂圍成的封閉空間，封閉空間內是空氣，穹頂附近的空氣受熱引起自然對流。空氣參數：，覽-:，:"'!111111■'，k=0.025W,m-°C，“心，小皿「嚴冷汀，V=O.33,汀一：㈡!'：'，t=O.0005m，radius=0.025m，k=204W/m-C,

C1zcto(cmC1zcto(cmGiairie;iQ7CH^nu^phcrKalUdotk:恥11wjEh圖4模型物理條件3?1模型的建立幾何模型采用ADINA—CFD建模方式如圖5所示，取穹頂的1/4進行分析，采用對稱邊界條件：面1，2，5，6無滑動，7在y方向不流動，3在x方向不流動，l是0溫度面，面4上加受熱條件。圖5模型基本條件3.2定義FSI和shell-thermal邊界條件并調整網格圖形變為生成ADINA.CFD數據文件，保存ADINA.IN數據庫。3.3建立ADINA模型

黑色部分為FSI邊界線3.4運行ADINA-FsI，并顯示后處理顯示速度，并旋轉模型得到：從上圖中可以看出，穹頂殼附近的流體上升，零溫度邊界處的流體下降（由于自由網格的劃分和平臺有關，結果可能稍有不同）。4結語近些年來，由于其應用范圍不斷擴大，有關熱-流-固耦合的研究已經取得了很多重要進展，主要應用有：①核廢料地下貯存庫的安全評估，②鹽堿介質中鹽水和氣體的非等溫滲流，③地熱開發，特別是熱干巖石中地熱的開發，④深層油