岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (2): 601-611.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0744
朱寅斌1,李长冬1, 2,周佳庆1,项林语1,姜茜慧1,朱文宇1
ZHU Yin-bin1, LI Chang-dong1, 2, ZHOU Jia-qing1, XIANG Lin-yu1, JIANG Xi-hui1, ZHU Wen-yu1
摘要: 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。
中图分类号:
[1] | 高雪峰, 张延军, 黄奕斌, 赵熠, 倪金, 马静晨. 花岗岩粗糙单裂隙对流换热特性的数值模拟[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1761-1769. |
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