基于四参数随机生长法重构土体的渗流细观数值模拟

• 作者: 周潇 王志良 申林方 阮永芬
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 渗流 四参数随机生长法 格子Boltzmann方法 微观结构 数值模拟
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 316-321,326
• 分类号: O357.3
• 字数: 4099字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.14.0176

摘要

基于四参数随机生长法(QSGS),根据土体孔隙率,重构土体微观结构.通过格子Boltzmann方法,左右采用不透水边界,上下边界采用非平衡外推格式,颗粒之间的碰撞采用标准反弹格式,建立饱和土体渗流模型,并让恒定流速的水渗入模型.结合算例,推导了宏观物理单位与格子单位之间的转换关系,编制相关Matlab程序,并且进行运算分析,探讨在计算机模拟情况下的微观土体结构中水的渗流变化规律.结果表明:根据QSGS方法所重构的土体生成过程与自然环境下多孔介质的生成过程类似,重构土体性状各异,连通性和结构与实际土体类似;在连通性良好的前提下,土体中水的渗流速度与孔隙率大小有关;同一土体中渗流通道越小的位置水的渗流速度越小,渗流通道越大的位置渗流速度越大;在相同孔隙率条件下,大颗粒土的平均渗流速度比小颗粒土的平均渗流速度大,而小颗粒土的渗流更为稳定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王志良	昆明理工大学土木工程学院	43	238	10.0	12.0
2	阮永芬	昆明理工大学土木工程学院	64	623	13.0	23.0
3	申林方	昆明理工大学土木工程学院	32	197	9.0	12.0
4	周潇	昆明理工大学土木工程学院	3	10	1.0	3.0