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考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究
1
作者
朱寅斌
李长冬
+3 位作者
周佳庆
项林语
姜茜慧
朱文宇
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期601-611,共11页
粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配...
粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。
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关键词
粗糙单裂隙
裂隙-孔隙双重介质模型
非达西流动
渗流数值模拟
表面粗糙度
匹配性
下载PDF
职称材料
粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究
被引量:
1
2
作者
朱寅斌
李长冬
+3 位作者
周佳庆
项林语
余海兵
陈文强
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1278-1284,共7页
采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗...
采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明Forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数,其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂,从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型,通过直接求解Navier-Stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟,验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。
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关键词
粗糙岩石单裂隙
非达西流动
渗流试验
数值模拟
开度尺寸
表面粗糙度
下载PDF
职称材料
题名
考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究
1
作者
朱寅斌
李长冬
周佳庆
项林语
姜茜慧
朱文宇
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期601-611,共11页
基金
国家自然科学基金(No.42090054,No.41922055,No.51909247)
湖北省重点研发计划项目(No.2020BCB079)。
文摘
粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。
关键词
粗糙单裂隙
裂隙-孔隙双重介质模型
非达西流动
渗流数值模拟
表面粗糙度
匹配性
Keywords
single rough-walled fracture
fracture-matrix model
non-Darcian flow
seepage numerical simulation
surface roughness
matchingdegree
分类号
TU447 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究
被引量:
1
2
作者
朱寅斌
李长冬
周佳庆
项林语
余海兵
陈文强
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1278-1284,共7页
基金
国家自然科学基金项目(42090054,41922055,51909247)
湖北省重点研发计划项目(2020BCB079)。
文摘
采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明Forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数,其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂,从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型,通过直接求解Navier-Stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟,验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。
关键词
粗糙岩石单裂隙
非达西流动
渗流试验
数值模拟
开度尺寸
表面粗糙度
Keywords
single rough-walled rock fracture
non-Darcian flow
seepage experiment
numerical simulation
aperture size
surface roughness
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究
朱寅斌
李长冬
周佳庆
项林语
姜茜慧
朱文宇
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究
朱寅斌
李长冬
周佳庆
项林语
余海兵
陈文强
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
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