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J-GLOBAL ID：202202234972022949   整理番号：22A0806803

岩塩中の圧力駆動流体パーコレーションの数値モデル:変動応力条件下での流動経路の核形成と伝播【JST・京大機械翻訳】

Numerical models of pressure-driven fluid percolation in rock salt: nucleation and propagation of flow pathways under variable stress conditions

著者 (8件)： Yoshioka Keita (Department of Environmental Informatics, Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, UFZ, Germany) ,  Sattari Amir (Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel, Kiel, Germany) ,  Nest Mathias (Institut fuer Gebirgsmechanik GmbH, Leipzig, Germany) ,  Guenther Ralf-Michael (Institut fuer Gebirgsmechanik GmbH, Leipzig, Germany) ,  Wuttke Frank (Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel, Kiel, Germany) ,  Fischer Thomas (Department of Environmental Informatics, Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, UFZ, Germany) ,  Nagel Thomas (Chair of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Geotechnical Institute, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg, Freiberg, Germany) ,  Nagel Thomas (TUBAF-UFZ Center for Environmental Geosciences, Freiberg, Germany)
資料名： Environmental Earth Sciences  (Environmental Earth Sciences)
巻： 81  号： 5  ページ： 139  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0684B  ISSN： 1866-6280  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 進行中のエネルギー遷移の成功は,主に地下開発に依存する。地下は,二酸化炭素や放射性廃棄物などの望ましくない物質を隔離するために,水素や”ホスト”のようなエネルギー高密度流体を貯蔵する”電池”として作用する。一方,これらの操作は,表面下圧力および/または温度を変化させ,周囲の形成に種々の(または周期的)負荷を誘起した。それらの操作上の安全性は,表面下の健全性に決定的に重要である。最も顕著なリスクは,機械的完全性の損失につながる亀裂の核形成である。あるターゲットで亀裂を意図的に開始する地球エネルギー応用における水圧破砕と異なり,著者らは通常,破砕を避けるためにシステムを設計する。設計段階で,亀裂開始位置あるいは伝搬経路の事前知識はない。また,計算設計ツールは,そのような事前知識なしで破砕リスクを評価できる。本研究では,所定の亀裂形状,離散要素法,格子要素法,および岩石塩に関する変分フェーズフィールドアプローチ-利得浸透実験を必要としない3つの計算手法を比較した。実験結果は,境界荷重に依存して異なる破壊伝搬経路を示した。破壊形状は,経路不規則性のいくつかの違いにもかかわらず,すべてのアプローチによって合理的に整合した。変分フェーズフィールド法は,比較的規則的な破壊経路を予測するが,離散および格子要素法によって予測された経路は,より不規則である。これらの不規則性は,実際の岩石における粒間破壊に匹敵するようであるが,それらはまた,離散および格子要素法における破壊開始の引き金となる。対照的に,変分フェーズフィールドアプローチにおける破壊開始は,システムにおけるエネルギー最小化の実現であり,そして,粒子レベル記述は,現在の定式化において存在しなかった。これらの知見から,それらの予測能力とギャップが,フィールドスケール応用の結晶粒と連続体スケールの間で架橋されることが明らかになった。Copyright The Author(s) 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *圧力 ,  *核形成 ,  亀裂 ,  浸透 ,  数値解析 ,  変分法 ,  リスク ,  水素 ,  *数学モデル ,  岩石 ,  二酸化炭素 ,  結晶粒 ,  *パーコレーション ,  定式化 ,  亀裂発生
準シソーラス用語： *数値モデル ,  離散要素法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 地下健全性 ,  GeomInt ,  流体パーコレーション ,  フェーズフィールドモデル ,  格子要素法 ,  離散要素法

分類 (3件)： 透水性,浸透水,土中水  (RA03040E) ,  放射性廃棄物  (MB05000Y) ,  環境問題  (SA01020V)

タイトルに関連する用語 (9件)： 岩塩 ,  駆動流体 ,  パーコレーション ,  数値モデル ,  応力 ,  流動 ,  経路 ,  核形成 ,  伝播