三维交叉裂隙渗流特性的实验和数值模拟研究

发布时间：2017-06-05 03:13

  本文关键词：三维交叉裂隙渗流特性的实验和数值模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：定量描述交叉裂隙的渗流特性是明确整个裂隙网络渗流特性的基础。制作三维人工交叉裂隙模型,建立高精度渗流测试系统;求解Navier-Stokes方程,模拟流体在三维交叉裂隙内的流动状态,对裂隙宽度的取值标准进行探讨。结果表明,室内实验得到的流速Q和压力P具有二次项关系,可以用Forchheimer方程描述;通过理论推导和数值模拟计算得到的单裂隙段的Re和实验结果基本吻合,验证了实验结果的正确性及数值模拟的可靠性;根据研究,交叉裂隙的宽度应大于最大裂隙开度的8倍,流体的流动状态由线性转入非线性的临界Re的范围为12.33~61.67。
【作者单位】： 长崎大学;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;绍兴文理学院岩石力学与地质灾害实验中心;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;
【关键词】： 岩石力学 三维交叉裂隙 透水实验 Forchheimer方程 非线性渗流 Navier-Stokes方程
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB036003) 国家自然科学基金资助项目(41427802,51379117)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 裂隙岩体的渗流特性和力学特性相互作用,共同影响着地下工程(比如地下储油库、深部核废料储存设施等)的稳定性,近年来得到了广泛的关注。由于地下岩体内裂隙的空间分布特征以及其中单裂隙的表面几何特征均十分复杂,在现有技术条件下还难以通过数值手段真实和完整地模拟裂隙岩

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本文编号：422773