岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2010年
11期
2230-2238
,共9页
熊祥斌%李博%蒋宇静%张楚汉
熊祥斌%李博%蔣宇靜%張楚漢
웅상빈%리박%장우정%장초한
数值分析%岩石裂隙%非线性渗流%Navier-Stokes方程%接触面
數值分析%巖石裂隙%非線性滲流%Navier-Stokes方程%接觸麵
수치분석%암석렬극%비선성삼류%Navier-Stokes방정%접촉면
为研究裂隙内部接触面对其过流能力的影响,设计具有相同接触率、不同接触面分布方式的2组平行板裂隙以及1组具有天然特征的人工裂隙,分别进行渗流试验和剪切-渗流试验,并对试验过程进行有限元数值模拟.数值模拟结果与试验结果的对比表明,相对于一维的立方定律和二维的Reynolds方程,基于三维的Navier-Stokes方程的数值方法更能精确模拟出裂隙内过流的实际状态.裂隙的过流能力不仅受接触率和接触面分布方式影响,还受雷诺数的影响.雷诺数较大时,随着雷诺数的增大,裂隙的水力传导系数降低;同时,接触面的附近区域还会观察到回流,这被认为是导致裂隙水力传导系数降低的重要因素之一.
為研究裂隙內部接觸麵對其過流能力的影響,設計具有相同接觸率、不同接觸麵分佈方式的2組平行闆裂隙以及1組具有天然特徵的人工裂隙,分彆進行滲流試驗和剪切-滲流試驗,併對試驗過程進行有限元數值模擬.數值模擬結果與試驗結果的對比錶明,相對于一維的立方定律和二維的Reynolds方程,基于三維的Navier-Stokes方程的數值方法更能精確模擬齣裂隙內過流的實際狀態.裂隙的過流能力不僅受接觸率和接觸麵分佈方式影響,還受雷諾數的影響.雷諾數較大時,隨著雷諾數的增大,裂隙的水力傳導繫數降低;同時,接觸麵的附近區域還會觀察到迴流,這被認為是導緻裂隙水力傳導繫數降低的重要因素之一.
위연구렬극내부접촉면대기과류능력적영향,설계구유상동접촉솔、불동접촉면분포방식적2조평행판렬극이급1조구유천연특정적인공렬극,분별진행삼류시험화전절-삼류시험,병대시험과정진행유한원수치모의.수치모의결과여시험결과적대비표명,상대우일유적립방정률화이유적Reynolds방정,기우삼유적Navier-Stokes방정적수치방법경능정학모의출렬극내과류적실제상태.렬극적과류능력불부수접촉솔화접촉면분포방식영향,환수뢰낙수적영향.뢰낙수교대시,수착뢰낙수적증대,렬극적수력전도계수강저;동시,접촉면적부근구역환회관찰도회류,저피인위시도치렬극수력전도계수강저적중요인소지일.
