岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (11): 3473-3484.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0086CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0086
张仁君1, 2,肖碧3,杨志兵1, 2,郑小康3,胡冉1, 2,陈益峰1, 2
ZHANG Ren-jun1, 2, XIAO Bi3, YANG Zhi-bing1, 2, ZHENG Xiao-kang3, HU Ran1, 2, CHEN Yi-feng1, 2
摘要: 颗粒间液桥引起的毛细黏聚作用广泛存在于自然界和工程应用中,其具有胶结作用,使颗粒聚集。研究毛细黏聚颗粒在裂隙介质中的运移-堵塞过程,对于理解颗粒传输过程具有重要意义。通过可视化试验,探讨了粗糙裂隙中毛细黏聚颗粒的运移-堵塞过程,提出了堵塞模式试验相图。结果表明,毛细黏聚作用使颗粒聚集成团,粒径增大,从而显著促进裂隙堵塞,并且运移-堵塞过程在高流速下为条纹堵塞模式,低流速下为完全堵塞模式或入口密封模式。水动力学分析显示,流速分布控制着堵塞条纹的生长及主要渗流通道的改变。此外,Smoluchowski理论能够较好地描述堵塞条纹随时间的线性增长规律。研究成果为评价和控制裂隙中颗粒运移-堵塞过程提供了理论依据和技术思路。
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