基于Navier-Stokes方程幂律型浆液扩散压力
发布时间:2018-03-27 15:06
本文选题:幂律型浆液 切入点:Navier-Stokes方程 出处:《中南大学学报(自然科学版)》2017年07期
【摘要】:为了研究浆体在裂隙截面各处的压力分布规律和扩散半径,克服以往利用平均速度得到某一截面的平均压力的情况,达到较精确地控制浆体流向和扩散范围,基于黏性流体Navier-Stokes方程,对幂律流体在水平光滑裂隙管状模型内的扩散运动进行理论分析,重点讨论黏度系数、流变指数、注浆时间和裂隙高度方向的距离对注浆压力差和扩散半径的影响规律,从而为岩土裂隙的注浆设计提供必要的理论依据。研究结果表明:当黏度较小时,注浆的扩散半径较大,但当浆体黏度大到一定程度时,恒定注浆压力下容易产生压滤效应;当流变指数较小时,压力差?p无明显变化,超过某一特定值之后,压力差?p随着流变指数的增大呈现非线性快速增加;注浆压力在靠近流核区与非流核区界面的压力最大,随着逐渐远离流核区(y方向),其压力呈非线性逐渐减小,到达某一特定位置,然后迅速增大,但直至裂隙边界处其压力始终小于界面处的压力;随着注浆时间增大,浆液的扩散半径不断增大,并且呈现出非线性增大的趋势,但扩散半径的递增率逐渐减小,最终扩散半径趋于某一特定值。
[Abstract]:In order to study the slurry in the fractured section around the pressure distribution and diffusion radius, overcome by using the velocity average pressure of a certain section of the case, to accurately control the range of slurry flow and diffusion, viscous fluid Navier-Stokes equation based on the theoretical analysis of power-law fluid in horizontal smooth fracture within the tubular model diffusion, focusing on viscosity, rheological index, effects of grouting pressure difference and the diffusion radius of grouting time and fracture height direction, distance, and grouting design for geotechnical fissure provided theoretical basis for the necessary research. The results show that when the viscosity is low, the grouting diffusion radius is larger, but when slurry the viscosity to a certain extent, prone to constant pressure filtration effect under grouting pressure; when the flow index is small, the pressure difference? No significant change in P, after more than a certain value, With the increase of the pressure difference? P rheological index showed a rapid increase of nonlinear; grouting pressure near the maximum flow core zone and non flow core zone interface pressure, with gradually away from the flow core zone (y), the pressure decreases nonlinearly, at a specific location, and then rapidly increased, but until the crack boundary the pressure is always less than the interface pressure; with the grouting time increases, the diffusion radius of grout is increasing, and showing a linear increasing trend, but the rate of increase of the diffusion radius decreases, the final diffusion radius tends to a certain value.
【作者单位】: 中南大学资源与安全工程学院;广西翔路建设有限责任公司;
【基金】:国家基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB060200) 国家自然科学优秀青年基金资助项目(51322403)~~
【分类号】:TU472
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,本文编号:1672030
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