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高水压作用下水砂耦合流失的DEM-CFD分析

戴轩 霍海峰 程雪松 郭旺 冯兴

戴轩, 霍海峰, 程雪松, 郭旺, 冯兴. 高水压作用下水砂耦合流失的DEM-CFD分析[J]. 工业建筑, 2020, 50(11): 82-90. doi: 10.13204/j.gyjzG20042102
引用本文: 戴轩, 霍海峰, 程雪松, 郭旺, 冯兴. 高水压作用下水砂耦合流失的DEM-CFD分析[J]. 工业建筑, 2020, 50(11): 82-90. doi: 10.13204/j.gyjzG20042102
DAI Xuan, HUO Haifeng, CHENG Xuesong, GUO Wang, FENG Xing. DEM-CFD COUPLED ANALYSIS ON LEAKING PROCESSES OF WATER AND SAND UNDER HIGH WATER PRESSURE[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2020, 50(11): 82-90. doi: 10.13204/j.gyjzG20042102
Citation: DAI Xuan, HUO Haifeng, CHENG Xuesong, GUO Wang, FENG Xing. DEM-CFD COUPLED ANALYSIS ON LEAKING PROCESSES OF WATER AND SAND UNDER HIGH WATER PRESSURE[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2020, 50(11): 82-90. doi: 10.13204/j.gyjzG20042102

高水压作用下水砂耦合流失的DEM-CFD分析

doi: 10.13204/j.gyjzG20042102
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金项目(51808548,51808547);天津市企业科技特派员项目(20YDTPJC00750);机场工程研究基地开放基金项目(JCGC2019KFJJ002)。

详细信息
    作者简介:

    戴轩,男,1988年出生,博士,讲师。

    通讯作者:

    霍海峰,hhf_1117@126.com。

DEM-CFD COUPLED ANALYSIS ON LEAKING PROCESSES OF WATER AND SAND UNDER HIGH WATER PRESSURE

  • 摘要: 针对不同水压条件下漏水漏砂引发的灾害问题,在室内模型试验的基础上,利用离散元和计算流体力学耦合(DEM-CFD)方法进行模拟分析。基于传统重力流试验考虑流体的耦合作用建立数值分析模型,研究水土流失形态、水土流失量、土体变形、底板结构受力及土体应力的发展变化规律。研究结果表明:漏水漏砂过程中形成的土体松动椭圆区域受土体流失与流体作用共同影响;漏点附近流场存在高流速区,最终形成贯通的水力通道,高水压将增加贯通水力通道宽度。漏水量及土体顶部颗粒的迁移均存在于缓慢增加阶段和突增阶段,高水压的影响主要发生在突增阶段,且土体损失直接导致突增阶段的发生。漏水漏砂过程中底板结构的受力分为陡降阶段、缓慢下降阶段和相对稳定阶段。漏水漏砂将诱发土拱的发生,且高水压使得土拱更易发生破坏,从而引发更多土体流失。贯通水力通道形成前、后的水土流失量及高水压的影响规律不同。
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  • 收稿日期:  2020-04-21
  • 网络出版日期:  2021-03-31

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