论文摘要
为了研究粗糙岩体裂隙渗流–溶解耦合作用机制,根据分段线性法构建粗糙裂隙面,并采用分形维数对其粗糙程度进行表征。基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别模拟速度场和浓度场的演化过程,假定裂隙表面处的溶解作用满足一阶动力学反应模型,建立基于岩体裂隙表面反应的格子Boltzmann渗流–溶解耦合模型,并结合2个经典算例验证其有效性。最后,讨论分形维数、Pe数和Da数等因素对粗糙裂隙渗流–溶解耦合作用机制的影响。研究表明:裂隙壁面的分形维数越大,溶质的运移速度越缓,导致壁面处的溶解速率越慢。在裂隙壁面凸起位置优先发生溶解,使得壁面逐渐趋于光滑。当Pe数较大时,裂隙渗流流速相对较大,从而加速了溶质的运移以及壁面处的溶解反应,导致壁面几何形貌扁平化,提高了裂隙的渗透特性。裂隙的Da数越大,其在入口处的溶解速率越快,从而导致孔隙率相同时裂隙末端聚集的未溶解部分越多,进而影响裂隙的渗透性。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 申林方,王志良,曾叶,李泽,李邵军
关键词: 岩石力学,岩体裂隙,表面反应,渗流溶解耦合,格子方法,数值模拟
来源: 岩石力学与工程学报 2019年08期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 昆明理工大学建筑工程学院,中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
基金: 国家自然科学基金资助项目(51508253,51668028),云南省应用基础研究计划资助项目(2016FB077)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0194
页码: 1615-1626
总页数: 12
文件大小: 508K
下载量: 322
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