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孔隙介质非达西渗流Forchheimer方程量化评价: 2024年; Forchheimer方程作为非达西渗流中广泛应用的基本方程之一,方程中A、B系数的确定一直是孔隙介质渗流领域中的热点及难点,不同学者根据渗流试验结果提出了不同的Forchheimer方程A、B系数的经验公式,但对于均质以及混合粒径的非均质条件下评价各经验公式适用性的研究较少。因此在渗流阻力试验的基础上,采用归一化目标函数和线性回归法评价了Forchheimer方程经验公式的适用性,为不同孔隙介质条件下Forchheimer方程经验公式的选取提供参考。结果表明:对于均质孔隙介质,Sidiropoulou公式对水力梯度有着很好的预测效果;对于2种混合粒径孔隙介质,在使用平均粒径的基础上,还应考虑混合粒径的质量比和大小因素,Macdonald公式的预测效果受混合粒径的质量比和大小影响较小,Kadlec and Knight公式对于水力梯度的预测结果较为稳定;对于5种混合粒径孔隙介质,使用d60作为特征粒径进行预测的效果较好,Kadlec and Knight公式对于系数A的预测效果较好,Ergun公式对于系数B的预测效果较好。研究结果能够为工程中均质及非均质松散砂砾石孔隙介质渗流计算的Forchheimer方程的选取提供依据。; 袁帅李仲夏熊涛杨赟王宗星; 关键词：孔隙介质非达西流

考虑非达西渗流的泥浆离心脱水分析: 2024年; 为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模型。通过与已有研究成果及室内试验结果的对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,分析了模型参数对脱水过程的影响。研究结果表明:脱水速度和最终土水界面位移量随着电机转速的增大而增大;增加泥浆初始厚度会增大最终土水界面位移量,但会降低初期的土水界面移动速度;压缩指数在初期对土水界面位移的影响并不明显,但其增大会导致最终土水界面位移量的增加;非达西渗流参数的增大会导致土水界面位移的减少,但通过提升电机转速,可以有效地降低非达西渗流对脱水效果的不利影响。研究成果可为离心脱水技术在建筑废弃泥浆处理中的进一步优化与应用提供借鉴和参考。; 刘忠玉刘朝凡杨宸宇汪良强; 关键词：泥浆离心脱水非达西渗流

穿越层状多孔介质的非达西渗流特征研究: 2024年; 穿越层状多孔介质的非达西渗流多见于人类活动影响下的土壤-地下水系统中。采用自行开发设计的室内渗流实验装置,设置不同粒径的单层多孔介质和相应粒径组合的双层多孔介质,从水力坡降与渗流流速关系、非达西渗流参数和临界雷诺数等方面,探讨了平均粒径、粗细颗粒界面对穿越层状多孔介质非达西渗流特征的影响规律。结果表明:当水流穿越层状多孔介质时,粗细颗粒界面对非达西流渗流特征具有重要影响;作为判断达西流态到非达西流态转换的临界雷诺数,其在单层多孔介质中随多孔介质平均粒径的增大而减小,而当水流穿越层状多孔介质时,临界雷诺数不仅随平均粒径的增大而增大,而且随粗/细颗粒粒径差的减小而增大;受粗细颗粒界面的影响,单层多孔介质中临界雷诺数均低于粗颗粒层与单层多孔介质相同相应粒径组合的双层多孔介质;通过引入非线性分量指数发现,粗细颗粒界面对水流惯性力分量的影响具有一定抑制作用,其抑制性影响程度与粗细颗粒差别大小呈负相关。研究结果对研究穿越层状岩土体的非达西渗流问题具有较好的指导意义。; 窦智刘万明陈舟徐朝晖赵天宇安亮; 关键词：层状多孔介质非达西渗流

考虑双对数模型下非达西渗流的软土一维大应变固结分析: 2024年; 鉴于目前半对数模型难以较好地描述大应变软土的非线性压缩和渗透关系的现状,引入适用于软土大应变的双对数压缩渗透模型,建立了考虑非达西渗流的饱和软土地基一维大应变固结方程,并给出了有限差分数值解,通过与室内试验和解析解对比,验证了解答的可靠性。在此基础上,分析了渗流参数、双对数压缩和渗流非线性关系参数和外荷载对固结性状的影响。结果表明:压缩指数I_(c)一定时,渗透参数越大,土层固结越慢;渗透参数一定时,压缩指数I_(c)越大,土层固结越慢;外荷载q_(u)越大,土层的沉降量就越大,超静孔隙水压力消散越快,土层的固结速率也越快;最后,对大、小应变固结理论下差分解对比分析,发现土体发生较大应变时,小应变固结理论将不再适用,此时应采用大应变固结理论开展计算。; 李兆帅曹文贵崔鹏陆徐赞李慧鑫胡闽; 关键词：软土双对数模型非达西渗流有限差分法

一种表征低渗储层非达西渗流的方法: 一种表征低渗储层非达西渗流的方法，包括以下步骤：(一)测得岩心基本物性参数，得到岩心特征孔喉大小，测得流体基本性质参数；(二)通过岩心单相渗流实验，获得不同压力梯度下，流体通过岩心平均流速值，并绘制流速与压力梯度之间关系...; 程志林张文通高辉王琛李腾窦亮彬

软土盾构隧道非达西渗流引起的沉降解析研究被引量：1: 2023年; 在饱和软土地层中,渗漏水是盾构隧道主要病害之一,亦是引起地表及隧道长期沉降的主要原因。基于镜像法,假定土体渗流服从Slepicka指数渗流模式,衬砌渗流服从达西线性渗流模式,推导了非达西渗流条件下浅埋圆形盾构隧道周围土体孔隙水压力分布解析解,在此基础上,进一步取得了隧道沉降解析表达式。结合算例,验证了所提出的解析解的正确性,并进一步分析了非达西渗流对隧道周围土体孔压与隧道上方地表沉降的影响。结果表明:非达西渗流指数m对隧道周围土体的孔压分布与地表沉降均具有显著的影响,m值越大,隧道周围土体的孔压越小,地表沉降越大;分析饱和软土盾构隧道渗流问题必须考虑非达西渗流的影响。研究可为类似工程的设计与施工提供参考。; 陈恺; 关键词：饱和软土盾构隧道非达西渗流孔压沉降

断层带破碎岩体非达西渗流特性及模型研究: 2023年; 开展高水力梯度作用下破碎岩体非达西渗流试验,揭示试样孔隙率和级配对非达西渗流特性和临界水力梯度的影响机制;以试样孔隙率和Talbot级配系数为基础建立Forchheimer定律非达西渗流系数、线性项系数和非线性项系数计算模型;以达西定律为基础,对压力梯度-渗流量曲线分段处理提出非达西等效渗透系数,并构建非达西等效渗流模型。结果表明试验数据高度服从Forchheimer定律,试样临界水力梯度范围为125~183,并且由于水流惯性力的影响,试样孔隙率越大、粗颗粒占比越多,临界水力梯度值越小;Forchheimer定律非达西渗流系数、线性项系数和非线性项系数与试样孔隙率和Talbot级配系数之间呈负指数及减幂函数关系;非达西等效渗透性系数与水力梯度之间呈负指数关系,并且取值受试样孔隙结构影响;构建的非达西等效渗流模型与Forchheimer定律吻合度较高,并且具有计算参数少、能适应达西渗流与非达西渗流之间的相互转换和共存的优势。; 许增光曹成柴军瑞李炎隆李琳娜; 关键词：破碎岩体渗流试验非达西渗流压力梯度渗流模型

基于非达西渗流定律的沥青饱水路面结构动力特性研究被引量：3: 2023年; 目的提出考虑非线性渗流定律的沥青饱水路面模型,对其结构力学性能进行研究,为道路结构排水设计提供参考。方法利用COMSOL有限元软件,对动荷载作用下的路面结构进行有限元建模,分析动荷载下Forchheimei非线性渗流时饱水沥青路面的动孔隙水压力、水平应力以及剪切应力的变化,并通过正交试验探寻轮载峰值、孔隙率、弹性模量三种变量参数对沥青路面结构的动孔隙水压力的影响。结果动孔隙水压力在动荷载的作用下先到达正向峰值后逐渐减小至出现负向峰值后慢慢减小至平稳;水平压应力在动荷载的作用下随着结构层的深度增加而减小;剪切应力随着荷载的增加而增加,随着荷载的减小而减小。由正交试验结果可得,轮载峰值对沥青饱水路面动孔隙水压力的影响呈正相关特征,而孔隙率、弹性模量呈负相关特征。其中考虑轮载峰值时,沥青饱水路面的最大动孔隙水压力均值增幅最大,达56%。结论数值模拟结果验证了结构层内正负水压力随时间交替存在,证实了水损害过程中的泵吸作用,非线性渗流对沥青面层的冲刷作用较强;动孔隙水压力受轮载峰值的影响较大,孔隙率对其影响次之,弹性模量影响最小。; 宋福春白祥鸽; 关键词：动孔隙水压力

一种非达西渗流下的采空区三维自然发火危险预测方法和系统: 本申请涉及煤矿开采技术领域，具体提供一种非达西渗流下的采空区三维自然发火危险预测方法和系统。该方法包括：基于岩石力学伺服试验，根据预设模拟条件，确定采空区在预设模拟条件下的非达西渗流系数值和非达西因子值，以构建所述采空区...; 刘伟高铁钢张凤杰李雪纯秦跃平于秀燕李浩然白财金

注浆-钢衬联合堵水立井围岩非达西渗流场与有效应力场分析: 2023年; 高水压条件下采矿深立井围岩的饱和渗流一般处于非达西渗流状态,以此状态下深立井注浆防水与钢衬联合支护方案为研究对象,基于Izbash非达西渗流模型、厚壁圆筒理论以及连续介质弹性力学理论,借助计算机符号运算软件,对注浆-钢衬支护作用下的井周位移场和应力场完成解析求解,通过有限元软件ABAQUS将解析解和数值解进行了对比,两者结果基本一致;基于所得解析解进一步研究了非达西渗流系数变化和注浆-钢衬联合支护参数变化对支护效果的影响;提出了以控制涌水量来对注浆-钢衬联合支护优化设计方法并进行了算例计算。研究结果表明:非达西渗流系数越大,钢材井壁处环向应力随着钢衬厚度、注浆半径增大而减小的幅度也越大,增大非达西渗流系数对与提升注浆-钢衬联合支护的支护效果具有积极作用。; 方雷伟周晓敏周晓敏; 关键词：深立井解析模型非达西渗流

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