岩石裂隙中水沙混合物渗流的滞后性试验研究

发布时间：2017-09-30 08:05

  本文关键词：岩石裂隙中水沙混合物渗流的滞后性试验研究

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【摘要】：本构变量之间的多值对应是自然界常见的现象,考虑滞后效应的本构关系更精确地反映了物质世界的客观规律。本文借鉴电磁学、固体力学等学科中研究滞后效应的方法,对岩石裂隙中水沙渗透的滞后现象进行探索性试验研究。利用一种岩石裂隙水沙渗透试验系统完成了水沙混合液在岩石裂隙中径向渗透的试验,得到了四种典型的滞环曲线,定义了对应于四种典型滞环曲线的滞后性参量,分析了裂隙开度、沙粒径和沙浓度对滞后性参量的影响,讨论了滞环曲线形状转换的条件,解释了滞后现象的原因,取得如下研究成果:(1)在分析裂隙高度方向上渗透速度分布的基础上,提出了能够再现渗流速度滞后于压力梯度现象的岩石裂隙水沙渗透试验方法。(2)通过改变裂隙开度、沙粒径和沙浓度,得到了I型、II型、III型和IV型(四种类型)水沙渗流速度-压力梯度滞环曲线,定义了各种类型滞环曲线的(几何)特征参量。(3)通过全面析因试验讨论了滞环曲线形状转化的条件。(4)通过单因素试验,得到了裂隙开度、沙粒径和沙浓度对IV型渗流速度-压力梯度滞环曲线形状参量(滞后性参量)的影响。(5)围绕渗流速度与渗透速度的关系,从沙粒在岩石裂隙面的沉积、水沙在岩石裂隙中运动形态的转变和水沙混合液的粘塑性等视角分析了岩石裂隙水沙渗透滞后现象的原因。
【关键词】：渗透速度 渗流速度 岩石裂隙 水沙混合液 滞后性
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU45
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-19
• 1 绪论19-33
• 1.1 研究意义和目的19
• 1.2 研究进展19-31
• 1.3 研究内容和任务31-32
• 1.4 研究方法与技术路线32-33
• 2 滞后现象和滞后模型33-45
• 2.1 磁滞现象33-36
• 2.2 机械滞后现象36-38
• 2.3 铁电滞后现象38-39
• 2.4 流体运动的滞后现象39-43
• 2.5 本章小结43-45
• 3 试验原理与方法45-54
• 3.1 试验原理45-48
• 3.2 试验系统48-49
• 3.3 试验方法49-52
• 3.4 本章小结52-54
• 4 典型滞后曲线和滞后性参量54-65
• 4.1 典型滞后曲线及其特征55-58
• 4.2 滞后曲线的转化58-60
• 4.3 刻画滞后性的参量60-61
• 4.4 岩石裂隙中水沙渗透滞后现象简析61-62
• 4.5 本章小结62-65
• 5 滞后性参量的影响因素分析65-85
• 5.1 沙粒径对滞后性参量的影响66-72
• 5.2 沙质量浓度对滞后性参量的影响72-77
• 5.3 裂隙开度对滞后性参量的影响77-84
• 5.4 本章小结84-85
• 6 结论85-87
• 参考文献87-97
• 作者简历97-100
• 学位论文数据集100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 郭振凯;;超磁致伸缩作动器率相关磁滞环的模糊建模[J];北京航空航天大学学报;2007年12期

2 许江;尹光志;王鸿;唐宇;;不同应力水平时砂岩滞回曲线演化的实验研究[J];重庆建筑大学学报;2006年02期

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本文编号：947034