COMSOL数值模拟，实现N2和CO2混合气体在THM热流固三场耦合情况下增强瓦斯（煤层气抽采）
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资源介绍:
COMSOL数值模拟，实现N2和CO2混合气体在THM热流固三场耦合情况下增强瓦斯（煤层气抽采）
COMSOL 数值模拟：增强瓦斯（煤层气抽采）在 THM 热流固三场耦合下的性能研究
一、引言
随着能源需求的不断增长，煤层气（瓦斯）作为一种重要的非常规天然气资源，其抽采和利用对于保
障能源供应、减少环境污染具有重要意义。然而，由于煤层气储层的地质条件复杂，其抽采过程中涉
及热、流、固三场耦合作用，给抽采工作带来了挑战。近年来，数值模拟技术成为研究煤层气抽采过
程的重要手段，其中 COMSOL 软件因其强大的多物理场仿真能力而受到广泛关注。本文将利用
COMSOL 软件进行数值模拟，探讨 N2 和 CO2 混合气体在 THM 热流固三场耦合情况下对瓦斯（煤层气
抽采）的增强效果。
二、COMSOL 软件简介
COMSOL Multiphysics 是一款基于有限元方法的多物理场仿真软件，广泛应用于物理、工程、材
料科学等领域。该软件支持热传导、流体流动、结构力学、电磁分析等多种物理场的模拟，并提供了
丰富的材料库和边界条件设置，使得用户能够方便地建立复杂系统的仿真模型。在煤层气抽采领域，
COMSOL 软件可用于模拟抽采过程中的压力、温度、流速等参数变化，为优化抽采工艺提供理论支持
。
三、THM 热流固三场耦合模型建立
在煤层气抽采过程中，热、流、固三场相互作用，构成了一个复杂的系统。为了准确模拟这一过程，
需要建立 THM 热流固三场耦合模型。该模型包括热传导方程、流体流动方程和固体力学方程，通过联
立求解这些方程，可以得到抽采过程中压力、温度、位移等参数的变化规律。在 COMSOL 软件中，我
们可以通过图形化界面方便地设置模型参数，如材料属性、边界条件等，从而建立符合实际情况的仿
真模型。
四、N2 和 CO2 混合气体增强瓦斯抽采的数值模拟
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