粗糙裂隙流動(dòng)狀態(tài)數(shù)值分析
首發(fā)時(shí)間：2021-03-15
牛雨欣，1999年生，主要研究土木工程方向
楊雨軒 1楊雨軒，1998年生，主要研究土木工程方向
陳戎 1陳戎，1999年生，主要研究土木工程方向
劉世童 1劉世童，1999年生，主要研究土木工程方向
漆容之 1漆容之，1999年生，主要研究土木工程方向
王興鴿 1王興鴿，1999年生，主要研究土木工程方向
徐厚峰 1徐厚峰，1999年生，主要研究土木工程方向
郭平業(yè) 1郭平業(yè)，男，副教授、博導(dǎo)，主要從事巖石力學(xué)與深部災(zāi)害控制相關(guān)研究
王蒙 1摘要：為了研究影響粗糙裂隙中流體流動(dòng)狀態(tài)的因素，通過(guò)控制變量法及數(shù)值模擬研究含粗糙單元單裂隙滲流規(guī)律。分別討論了不同粗糙單元個(gè)數(shù)、位置、間距對(duì)單裂隙滲流規(guī)律的影響。最終得到結(jié)論：(1)當(dāng)兩個(gè)粗糙單元之間的間距變大時(shí)，渦流發(fā)生橫向發(fā)展，但渦流高度一般不會(huì)超過(guò)矩形粗糙單元的高度。(2)流體通過(guò)某一粗糙單元后速度增加，距離入口最近的粗糙單元對(duì)流體流動(dòng)速度場(chǎng)影響最大。由于粗糙單元的存在，裂隙局部隙寬減小，流體通過(guò)粗糙單元時(shí)速度增加，通過(guò)粗糙單元后速度便會(huì)下降，且通過(guò)粗糙裂隙后靠近兩側(cè)的位置流速最低。(3)在裂隙中無(wú)粗糙單元部分或粗糙單元的分布較為密集時(shí)，在相鄰兩個(gè)粗糙單元之間，流體會(huì)在從流入的過(guò)程中伴隨壓力的集中，在通過(guò)相鄰的兩個(gè)粗糙單元的末端后壓力也會(huì)迅速減小。
關(guān)鍵詞： 裂隙滲流 粗糙單元 流場(chǎng)特征 速度場(chǎng) 壓力場(chǎng)
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Numerical analysis of flow state in rough fracture
牛雨欣，1999年生，主要研究土木工程方向
Yang Yuxuan 1楊雨軒，1998年生，主要研究土木工程方向
Chen Rong 1陳戎，1999年生，主要研究土木工程方向
Liu Shitong 1劉世童，1999年生，主要研究土木工程方向
Qi Rongzhi 1漆容之，1999年生，主要研究土木工程方向
Wang Xingge 1王興鴿，1999年生，主要研究土木工程方向
Xu Houfeng 1徐厚峰，1999年生，主要研究土木工程方向
Guo Pingye 1郭平業(yè)，男，副教授、博導(dǎo)，主要從事巖石力學(xué)與深部災(zāi)害控制相關(guān)研究
Wang Meng 1Abstract：In order to study the flow state of fluid in rough fracture and determine the influencing factors of fluid flow in fracture, the control variable method is used to study the influence of the arrangement position and spacing of rough elements in fracture on fluid flow. Specifically, three kinds of rough unit number arrangement positions were compared, including one rough unit above and one rough unit below; two rough units above and two rough units below; one rough unit above and two rough units below, and two kinds of spacing were used to compare. Finally, it is concluded that the fluid on the upstream surface of the lower rough unit shows more laminar flow characteristics when the flow velocity is low; when the distance between the two rough units becomes larger, the eddy current develops laterally and the area increases, and the eddy current area between the two rough units decreases and then tends to be stable.
Keywords： Fracture seepage Rough element Velocity field Pressure field
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