我校在“孔隙介质渗流领域”方面取得新进展

作者: 时间:2019-04-19 点击数:

  (通讯员刘凤莲 张妍)2019年4月5日,万军伟教授团队在孔隙介质渗流领域的相关成果发表在国际着名期刊《Journal of Hydrology》 (T1)上,该研究成果为颗粒级配分布对渗流流态变化规律的研究提供了重要资料和新的思路。

   目前,对于多孔介质渗流研究主要集中在平均粒径对渗流的影响,而不是颗粒分布。这主要是因为,目前实验研究的多孔介质主要是基于相对均匀的球形颗粒,但对于天然的及非均质多孔介质的渗流研究较少,而颗粒的非均质性对于渗流流态转变有着重要影响。该研究主要通过设计两种不同粒径混合(按照不同质量比)及五种粒径混合(相同平均粒径但不同的不均匀系数)的砂柱实验,探究讨论颗粒分布对于渗流流态规律的影响。研究结果表明:对于两种粒径混合多孔介质而言,渗流逐渐偏离达西渗流的流速及临界雷诺数随着平均粒径的增大(或粗颗粒含量的增多)而增大;对于五种粒径混合多孔介质而言,即使平均粒径相同,所得到的混合粒径的渗流流态与单一粒径流态完全不同,更说明了仅仅利用平均粒径作为研究渗流的影响因素是不够的,粒径分布也是重要因素之一。除此之外,本次研究提出一种新的非达西渗流判据,把新雷诺数为0.1作为非达西渗流的定量标准。

   该研究得到了国家自然科学基金项目、中央高校基金、2018年优秀博士创新基金项目及中国地质大学(武汉)研究生国际合作与交流基金资助。论文第一作者为万军伟教授及詹红兵教授共同指导的2016级博士研究生李仲夏,目前是我校与美国德州农工大学联合培养博士,通讯作者为詹红兵教授及黄琨副教授。

论文信息:

Title: Particle size distribution on Forchheimer flow and transition of flow regimes

in porous media

Authors: Zhongxia Li, Junwei Wan, Hongbin Zhan, Xi Cheng, Wei Chang, Kun Huang

Sources: Journal of Hydrology, Volume 574, July 2019, Pages 1-11

Available online: 09 April 2019

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.04.026

 

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