基于LB方法平板流立方定律的数值模拟研究

格子Boltzmann方法模拟岩体裂隙渗流场,较传统的数值模拟具有天生的并行特性、边界条件处理简洁、程序易于实施、能得到清晰的物理图像等独特优势。通过JRC数值生成法建立起在一定范围内的节理粗糙度系数JRC的二维岩体吻合裂隙结构。基于格子Boltzmann方法(LBM),设置出入口为非平衡态外推格式、上下岩体裂隙表面为标准反弹格式的边界条件,建立了模拟岩体裂隙渗流模型。通过C++编程实现格子Boltzmann方法模拟并验证了经典的泊肃叶流动。压力差为0.002和隙宽比为400:21的粗糙裂隙内,岩体裂隙渗流流态是线性次立方水流,并且随节理裂隙粗糙度系数JRC值的增加,次立方值偏离数值3越明显。在JRC=14.1的情况下,裂隙渗流在不同压力差驱动和不同隙宽、不同压力差下,可表现为次立方渗流、立方渗流和超立方渗流。