岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (5): 2009-2015.doi: 10.16285/j.rsm.2018.0176
王 胤,周令新,杨 庆
WANG Yin, ZHOU Ling-xin, YANG Qing
摘要: 钙质砂广泛分布于我国南海海域,作为岛礁填筑材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达液体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要指标,目前国内外对具有极不规则形状钙质砂拖曳力系数的研究十分有限。在前期大量钙质砂颗粒沉降试验基础上,建立了能够考虑形状系数的颗粒与液体相互作用拖曳力系数理论公式;在已建立的计算流体动力学-离散元法(CFD-DEM)流固耦合理论框架下,将新发展的拖曳力系数公式嵌入到流固耦合程序中,模拟钙质砂颗粒在液体中沉降过程。通过将模拟结果与室内沉降试验对比,验证了新建立的拖曳力模型及程序实现的准确性。研究结果表明,较CFD-DEM程序中已有的未考虑颗粒形状的拖曳力系数半经验模型,新的拖曳力系数模型能够更准确地模拟不规则颗粒在液体中沉降过程;同时,在数值建模中无需采用异形颗粒即可以反映颗粒形状对拖曳力的影响,这将大大降低数值模拟的计算量,提高计算效率。研究可进一步应用于钙质砂水中堆填后固结沉降以及冲刷等实际工程问题分析中。
中图分类号:
[1] | 闫超萍, 龙志林, 周益春, 旷杜敏, 陈佳敏, . 钙质砂剪切特性的围压效应和粒径效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 581-591. |
[2] | 芮圣洁, 国振, 王立忠, 周文杰, 李雨杰, . 钙质砂与钢界面循环剪切刚度与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 78-86. |
[3] | 张晨阳, 谌民, 胡明鉴, 王新志, 唐健健, . 细颗粒组分含量对钙质砂抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 195-202. |
[4] | 柴 维, 龙志林, 旷杜敏, 陈佳敏, 闫超萍. 直剪剪切速率对钙质砂强度及变形特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 359-366. |
[5] | 胡明鉴, 崔 翔, 王新志, 刘海峰, 杜 韦, . 细颗粒对钙质砂渗透性的影响试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2925-2930. |
[6] | 彭宇, 丁选明, 肖杨, 楚剑, 邓玮婷, . 基于染色标定与图像颗粒分割的 钙质砂颗粒破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2663-2672. |
[7] | 谌民, 张涛, 单华刚, 王新志, 孟庆山, 余克服, . 钙质砂压缩波速与物理性质参数关系研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2275-2283. |
[8] | 曹 梦, 叶剑红, . 中国南海钙质砂蠕变-应力-时间四参数数学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1771-1777. |
[9] | 谷建晓, 杨钧岩, 王勇, 吕海波, . 基于南水模型的钙质砂应力−应变关系模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4597-4606. |
[10] | 胡明鉴, 张晨阳, 崔翔, 李焜耀, 唐健健, . 钙质砂中毛细水高度与影响因素试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4157-4164. |
[11] | 沈 扬, 沈 雪, 俞演名, 刘汉龙, 葛华阳, 芮笑曦, . 粒组含量对钙质砂压缩变形特性影响的宏细观研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3733-3740. |
[12] | 高冉, 叶剑红, . 中国南海吹填岛礁钙质砂动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3897-3896. |
[13] | 魏久淇, 吕亚茹, 刘国权, 张 磊, 李 磊, . 钙质砂一维冲击响应及吸能特性试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 191-198. |
[14] | 范 宁, 年廷凯, 焦厚滨, 郑德凤, . 双椭流线型海底管线抵御滑坡冲击的 减灾效果与降阻机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 413-420. |
[15] | 马瑞男, 郭红仙, 程晓辉, 刘景儒, . 微生物拌和加固钙质砂渗透特性试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 217-223. |
|