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基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
被引量：
9
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作者
申林方
王志良
李邵军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期689-694,共6页
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细...
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细观渗流的数值模型。采用D2Q9模型考虑水分流动的离散速度分布,宏观边界条件为左右侧面为不透水边界(0)x yu=u=,上下边界设置不同的密度来控制压力边界,在微观边界条件上采用非平衡态外推格式。编制相应的计算程序,将计算区域内的多孔介质材料设置成流体(孔隙率φ=1.0,渗透率K=∞),验证了经典的Poiseuille流。此外,结合算例分别讨论了土体在压力作用下孔隙率、渗透率及渗透压力等影响因素与渗流速度的相互关系,研究表明该数值方法与Darcy定律得到的计算结果较为吻合。因此,基于REV尺度的格子Boltzmann方法可以有效地模拟土体的渗流机制,为进一步研究土体渗流特性提供了一种新的研究手段。
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关键词
格子
博尔
兹曼
(
boltzmann
)
方法
表征体元(REV)尺度
多孔介质
渗流场
数值模拟
在线阅读
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职称材料
题名
基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
被引量：
9
1
作者
申林方
王志良
李邵军
机构
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
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期689-694,共6页
基金
国家自然科学基金(No.51408284
No.51179187)
昆明理工大学人才培养基金(No.KKSY201306023)
文摘
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细观渗流的数值模型。采用D2Q9模型考虑水分流动的离散速度分布,宏观边界条件为左右侧面为不透水边界(0)x yu=u=,上下边界设置不同的密度来控制压力边界,在微观边界条件上采用非平衡态外推格式。编制相应的计算程序,将计算区域内的多孔介质材料设置成流体(孔隙率φ=1.0,渗透率K=∞),验证了经典的Poiseuille流。此外,结合算例分别讨论了土体在压力作用下孔隙率、渗透率及渗透压力等影响因素与渗流速度的相互关系,研究表明该数值方法与Darcy定律得到的计算结果较为吻合。因此,基于REV尺度的格子Boltzmann方法可以有效地模拟土体的渗流机制,为进一步研究土体渗流特性提供了一种新的研究手段。
关键词
格子
博尔
兹曼
(
boltzmann
)
方法
表征体元(REV)尺度
多孔介质
渗流场
数值模拟
Keywords
lattice
boltzmann
method
representative elementary volume(REV) scale
porous media
seepage field
numerical simulation
分类号
O357.3 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
申林方
王志良
李邵军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
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职称材料
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