基于格子Boltzmann方法的岩体单裂隙面渗流特性研究

• 作者: 徐则民 李邵军 王志良 申林方
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 格子Boltzmann方法 单裂隙面 渗流特性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 1203-1210
• 页数: 8页
• 分类号: O357.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.04.035

摘要

为了研究层流状态下粗糙单裂隙面的渗流特性,基于格子Boltzmann方法,建立了压力作用下单裂隙面渗流的数值模型.采用D2Q9模型模拟离散速度分布方向,在宏观尺度上,上、下边界设置为不透水边界(ux=uy =0),左、右边界为压力边界(左侧压力Pin大于右侧压力Pout);在微观尺度上,左、右边界及光滑裂隙表面采用非平衡态外推格式,粗糙裂隙表面采用标准反弹格式.编制了相应的计算程序,验证了光滑平板裂隙流的立方定律.采用分段随机裂隙长及裂隙宽的方法生成了粗糙裂隙面,并基于格子Boltzmann方法研究了不同粗糙裂隙面方案的渗流特性.研究结果表明:对于粗糙裂隙面,渗流特征极大程度取决于裂隙表面形貌,随着相对粗糙度的增加,裂隙渗流规律明显偏离立方定律.为此,考虑裂隙面相对粗糙度的影响,根据不同裂隙粗糙面方案的数值计算结果,提出了层流状态下粗糙裂隙面渗流的立方定律修正公式,为系统研究复杂粗糙裂隙的水力特性奠定了一定的基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐则民	昆明理工大学建筑工程学院	114	1735	21.0	38.0
2	王志良	昆明理工大学建筑工程学院	43	238	10.0	12.0
3	李邵军	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	35	1062	19.0	32.0
4	申林方	昆明理工大学建筑工程学院	32	197	9.0	12.0