考虑流固耦合作用的管涌发展数学模型研究

摘要：

根据质量守恒定律,针对单元体中移动颗粒的质量守恒,得到了管涌过程中移动颗粒的连续性方程;颗粒的运动与流体的流动相互关联,结合渗流的连续性方程,得到了管涌发展过程中的流固耦合模型;根据颗粒流失与渗流场变化的相互关系,对渗透系数、单位流失量、孔隙率等参数的联系进行量化,结合初始条件与边界条件,即可实现耦合模型的求解。最后,针对一维管涌情况,利用分时步法对模型进行解耦,以有限差分法对模型进行离散并成功求解,分析了管涌过程中颗粒流失、流速、孔隙率以及剩余颗粒量等参数的变化规律;在不同水力梯度下进行重复试验,分析了水力梯度在管涌发展中对各参数变化规律的影响。

关键词：流固耦合、管涌、质量守恒定律、起动流速、有限差分法

所属期刊栏目：33

分类号：TV139.14(水利工程基础科学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973计划项目2007CB714102;教育部博士点基金项目20090094110007;重庆交通大学省部共建水利水运工程教育部重点实验室开放基金项目SLK2008A02

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1265-1270