Numerical Analysis of Flow Interference at Discontinuity Junction of fracture Network

단열교차점에서 유체간섭에 관한 수치적 고찰

Discrete fracture model has become one of the alternatives for the classical continuum model to simulate the irregular aspects of the fluid flow and the solute transport in fractured rocks. It is based on the assumptions that the discharge in a single fracture is proportional to the cube of the aperture and the fractured rock can be represented by the statistical assemblage of such single fractures. This study is intended to evaluate the effect of the fracture junction on the cubic law. Numerical solution of flow in junction system was obtained by using the Boundary-Fitted Coordinate System (BFCS) method. Results with different intersection angles in crossing fractures show that the geometry of the junction affects the discharge pattern under the same simulation conditions. Therefore, strict numerical and experimental examinations on this subject are required.

파쇄매질에서 불규칙한 양상의 유체유동과 용질이동의 모의를 위하여 연속체 모델을 대체하는 분리단열망 모델의 이용이 확산되고 있다. 분리단열망 모델은 단열내 유량이 단열 간극의 삼승에 비례한다는 삼승법칙과 매질이 이러한 단열의 통계적 조합으로 구성된다는 가정에 바탕을 두고 있다. 본 연구는 단열교차점에서 삼승법칙의 유효성이 유지될 수 있는가를 평가하기 위하여 경계좌표계 변환법을 이용하여 단열간 교차각과 단열에서 유량분포의 관계를 분석하였다. 단열 교차각의 변화에 따른 유선의 분포에 대한 분석을 통하여 단열의 기하학적 형태가 단열의 유량분포에 영향을 미침을 확인하였다. 따라서, 삼승법칙에 대한 엄밀한 수치적 실험적 검증이 필요하다.