随着核能技术的不断发展与利用，大量高放固体废物应用而生。对高放废物进行深地质处置是目前全世界公认的最具潜力的处置方案。为了研究处置库中缓冲材料的水热演化规律，我院教师杨高升基于非饱和土的热流平衡方程和水分迁移的质量控制方程，提出了一种非饱和土的热-水-汽耦合模型。该模型综合考虑了水蒸汽的相变过程、液态水流动和蒸汽迁移引起的传热，以及温度势对液态水流动和蒸汽运移的影响。采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法可以方便地计算它们的演化过程。在求解中，首先求解热流平衡方程的水蒸汽含量，然后求解液态水含量和温度场，从而实现了液态水、水蒸汽和温度场之间的三场耦合。通过土柱试验结果验证了模型的合理性。根据建立的理论模型，对处置库中缓冲材料的热水-汽三场耦合问题进行了模拟研究，揭示了缓冲材料内部的水热演化规律。在此基础上，进一步分析了地下水压力和热源温度变化对缓冲材料水热演化规律的影响。

成果题目：Study on coupled heat-water-vapor transfer in buffer material based on SPH method. 发表在Case Studies in Thermal Engineering期刊上。