粒径分布特征对水下颗粒柱坍塌过程影响
夏嘉诚1
彭铭2
景路3
陈建峰2
1.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室,上海 200092;同济大学土木工程学院,上海 200092;清华大学深圳国际研究生院,广东 深圳 5180552.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室,上海 200092;同济大学土木工程学院,上海 2000923.清华大学深圳国际研究生院,广东 深圳 518055
摘要：基于典型的颗粒柱坍塌试验,采用计算流体力学与离散单元法耦合的数值方法,系统探讨了以分形维数表征的粒径分布特征在不同流态下对颗粒柱坍塌过程的流动能力和能量演化的影响机制.结果表明:随着环境流体由空气逐步过渡至低粘度流体和高粘度流体,颗粒柱的运动距离相比干燥条件降低约40%,流动能力显著减弱;在自由下落态和惯性态中,不同分形维数系统的流动性差异仅约1%,而在粘性态中,较高分形维数的系统表现出明显的运动延迟且运动能力降低幅度达11%;并且这种差异被认为是细颗粒含量更多的系统更容易在高粘度流体中耗散能量引起的;利用渗透性测试方法发现,水下颗粒系统的运动能力主要受初始渗透性影响,渗透性越差运动能力越弱.
关键词：颗粒材料分形维数海底滑坡颗粒柱坍塌渗透性工程地质学
分类号：P642(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家自然科学基金(Nos.U23A2044)国家自然科学基金(U24A20170)广西重点研发计划项目(AB25069121)国家自然科学基金(No.12472412)广东省基础与应用基础研究基金项目(No.2022B1515130006)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-11-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 3916-3928 )
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