水-气-颗粒固体三相混合系统的流体动力学

摘要：

按照经典物理中处理混合物的一般热力学方法，将近年来报道的颗粒固体流体动力学进一步推广到孔隙被水和气填充的情形，建立了其自由能的初步模型。水-气-颗粒三相体系是与岩土工程和地质灾害密切相关的材料，但其经典宏观物理基础却一直未能全面澄清。目前用于分析这类混合物力学行为的基本工程理论含Darcy渗流定律、Terzaghi有效应力及其运动方程(即本构方程)等内容。通过与经典物理对比，本文澄清了渗流对应于不同相之间的质量扩散，有效应力与这类材料特有的体积填充形式自由能有关，这两部分内容工程与物理是一致的。目前的分歧具体体现在材料建模对象上，前者认为是本构方程，而后者是自由能和迁移系数。该分歧的解决将是建立这类材料的连续介质物理基础、突破本构方法面临的困境的一个关键。

关键词：颗粒物质、混合物、应力、流体动力学

分类号：O4 ;TQ2

资助基金：国家自然科学基金批准号:11274390资助的课题.*Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 11274390

在线出版日期：2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：294-302