The relevance of two-phase flow in the thermo-hydro-mechanical evolution of clay formations exposed to high temperatures by heat-emitting waste
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Notice bibliographique
Résumé
We compare two-phase flow and Richards flow implementations in OpenGeoSys-6 to model the thermo-hydro-mechanical evolution of heat-emitting waste in clay stone formations. Our quasi-1D example is based on the material sequence and domain properties observed in the FE experiment at the Mt. Terri underground research lab in Switzerland. We examine the validity of the Richards assumption by comparing a thermo-hydro-mechanically (THM) coupled Richards model against two THM-coupled two-phase flow-based models, one where the gas pressure is constrained to atmospheric pressure, and one unconstrained model. The model comparison was conducted with saturation-dependent permeability models at temperatures up to ≈ 200 ∘ C. Additionally, we consider the impact of two different vapor diffusion models, a gas pressure–independent empirical relationship versus the original De Vries model, which becomes relevant if gas pressure buildup is significant. Our results show excellent agreement between the two models for maximum temperatures around 100 ∘ . Even at higher temperatures, above 150 ∘ C, we observe good agreement, which improves significantly with increasing distance from the heater. Even for the highest heat power where both approaches differ significantly in the high-temperature regions, acceptable agreement can be reached outside those regions, i.e. a couple of tens of centimeters away from the heater, but still in the bentonite barrier domain. This work builds confidence in the use of Richards-based approaches for modeling of the THM processes in nuclear waste repository, and contributes to a knowledge-driven model selection in the context of safety-relevant radioactive waste management. • Comparison between nonisothermal two-phase flow model and Richards’ based approach. • Particular focus on high temperatures, high saturations and vapor diffusion. • Good agreement over wide temperature ranges shown. • Study builds confidence in Richards-based models for safety-relevant applications.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle