三維交叉裂隙滲流特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究
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【摘要】:定量描述交叉裂隙的滲流特性是明確整個(gè)裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流特性的基礎(chǔ)。制作三維人工交叉裂隙模型,建立高精度滲流測(cè)試系統(tǒng);求解Navier-Stokes方程,模擬流體在三維交叉裂隙內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài),對(duì)裂隙寬度的取值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探討。結(jié)果表明,室內(nèi)實(shí)驗(yàn)得到的流速Q(mào)和壓力P具有二次項(xiàng)關(guān)系,可以用Forchheimer方程描述;通過理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬計(jì)算得到的單裂隙段的Re和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性及數(shù)值模擬的可靠性;根據(jù)研究,交叉裂隙的寬度應(yīng)大于最大裂隙開度的8倍,流體的流動(dòng)狀態(tài)由線性轉(zhuǎn)入非線性的臨界Re的范圍為12.33~61.67。
【作者單位】: 長崎大學(xué);中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;紹興文理學(xué)院巖石力學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害實(shí)驗(yàn)中心;山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;
【關(guān)鍵詞】: 巖石力學(xué) 三維交叉裂隙 透水實(shí)驗(yàn) Forchheimer方程 非線性滲流 Navier-Stokes方程
【基金】:國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2013CB036003) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41427802,51379117)~~
【分類號(hào)】:TU45
【正文快照】: 裂隙巖體的滲流特性和力學(xué)特性相互作用,共同影響著地下工程(比如地下儲(chǔ)油庫、深部核廢料儲(chǔ)存設(shè)施等)的穩(wěn)定性,近年來得到了廣泛的關(guān)注。由于地下巖體內(nèi)裂隙的空間分布特征以及其中單裂隙的表面幾何特征均十分復(fù)雜,在現(xiàn)有技術(shù)條件下還難以通過數(shù)值手段真實(shí)和完整地模擬裂隙巖
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):422773
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