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单排水孔轴对称填充流场解析解
文献摘要：
工程中通常布置排水孔以降低岩体内部渗流压力.在运行过程中,充填物堵塞排水孔会限制排水能力,威胁工程安全.目前,对于填充排水孔的分析,主要考虑非填充区域的纯流体运动,却鲜有同时考虑填充区域和非填充区域的水流运动.鉴于此,建立自由流-渗流耦合理论模型,分析岩体内轴对称填充排水孔的流速分布,该理论模型中,排水孔中非填充区域纯水流运动遵循Navier?Stokes方程,填充介质中渗流运动可由Darcy?Brink-man方程描述;结合速度连续和应力跳跃的界面边界条件,推导出流场流速分布和泄流量解析解;流速理论解与4阶Runge?Kutta方法数值解结果吻合良好.参数敏感性分析结果表明:流场流速与达西数和空隙相对开度呈正相关,与黏度比和应力跳跃系数呈负相关;当应力跳跃系数小于0时,上述参数变化对流速分布的影响更为显著,此时黏度比对模型计算结果的影响不能忽略.随着空隙相对开度增加,当达西数等于1时,界面速度逐渐减小;当达西数等于0.1时,界面速度先增大后减小;当达西数小于0.1时,界面速度逐渐增大.研究成果可为部分堵塞排水孔泄流能力计算提供理论依据,对于完善和发展排水孔自由流-渗流耦合理论具有重要意义,可为后续排水孔加压清淤提供参考.
文献关键词：
轴对称填充排水孔;自由流-渗流耦合模型;流场解析解;应力跳跃系数
中图分类号：
作者姓名：
张帅;叶飞;胡超;郑双;符文熹
作者机构：
四川大学 水利水电学院,四川 成都 610065;四川大学 水力学与山区河流保护国家重点实验室,四川 成都 610065
文献出处：
引用格式：
[1]张帅;叶飞;胡超;郑双;符文熹-.单排水孔轴对称填充流场解析解)[J].工程科学与技术,2022(02):141-149
A类：
轴对称填充排水孔,Brink,应力跳跃系数
B类：
单排,流场解析解,岩体,渗流压力,充填物,排水能力,工程安全,自由流,渗流耦合,耦合理论,流速分布,纯水,Navier,Stokes,填充介质,Darcy,man,合速度,界面边界条件,出流,泄流量,理论解,Runge,Kutta,法数,数值解,解结,参数敏感性分析,达西,西数,空隙,开度,黏度比,参数变化,部分堵塞,泄流能力,清淤,耦合模型
AB值：
0.264861
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