尺度效应是阻碍对泥石流复杂动力学过程理解的最主要因素。土工离心机通过提供一个等效的高倍重力加速度场,能够在模型中还原岩土工程原型的应力状态,为泥石流物理模拟的尺度效应难题提供了一个经济可行的解决方案。在总结前人提出的两相流(泥石流)无量纲参数的基础上,建立了应用于土工离心机模拟泥石流的分层次相似性试验设计体系,可以确保模型和原型中泥石流运动学与动力学参数绝对值和相对值的一致,从而可以系统性地还原泥石流原型问题的物理过程。同时,针对对模拟结果产生较大影响的科里奥利效应和1g自然重力加速度,建议试验设计阶段选择有效旋转半径更大的离心机并适当降低旋转角速度。研究结果对泥石流和碎屑流的小尺度、大尺度物理模拟以及离心机模拟具有理论和技术层面的参考意义。
类型: 期刊论文
作者: 宋东日,周公旦,CHOI Clarence Edward,白艺彤,胡洪森
关键词: 泥石流,碎屑流,相似性准则,土工离心机,无量纲数,固液耦合
来源: 岩土工程学报 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,工业通用技术及设备
单位: 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,中国科学院大学,香港科技大学岩土工程离心机实验所
基金: 国家自然科学基金项目（51809261,11672318,51709052）,香港特别行政区政府研究资助局项目（T22-603,15-N）,香港科技大学赛马会高等研究院项目
分类号: P642.23
页码: 2262-2271
总页数: 10
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本文来源: https://www.lunwen90.cn/article/171880f7e8809cfc28515db3.html