磨料水射流冲击孔隙岩体的SPH模拟研究

来源 :岩土工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tzhole
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对磨料水射流冲击含孔隙岩体的动态过程,依据光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法,将含磨料颗粒的水射流和具有孔隙的岩体离散为一系列的粒子,分别引入NULL型和H-J-C型本构关系描述磨料水射流和岩体的力学特性,建立了磨料水射流冲击孔隙岩体模型,通过模拟射流冲击岩体问题,并与已有研究结果进行对比验证了所建模型的有效性,在此基础上,着重对磨料水射流冲击含孔隙岩体的动态破损过程进行模拟研究,分析了岩体的孔隙特性和射流参数对岩体破损效果的影响.计算结果表明,孔隙的尺寸和分布情况会影响岩体破损坑的形状,孔隙度对岩体的破损程度影响较大,其他因素对岩体的破损效果具有不同程度的影响.研究结果可为工程中提高射流破岩效率提供理论依据.
其他文献
本文应用层次分析(AHP)—熵权法对油井静态及动态指标参数进行综合评价,并依据权重占比组合成综合权重,使用模糊综合评判对油井潜力进行量化评估,从而推荐具有调整潜力油井.结果表明,根据该方法得到的油井潜力评价结论与油田生产实际相吻合,并为低渗透油田开发调整潜力分析提供了新的手段和研究方法.
在聚合物驱油生过程中,受技术水平限制,会产生较多的剩余油,可以采用综合挖潜技术措施对剩余油进行处理,实现对剩余油的充分开采,达到一个理想的开采状态,切实提高油田开采的综合经济效益.在对剩余油开采过程中,需要综合考虑各个方面的影响因素,采取针对性的开采措施,确保采油技术的应用能够满足开采标准.
对我国页岩气开采技术、发展现状、存在问题及发展建议进行了简要介绍和思考,认为页岩气勘探开发技术的更新与进步、成藏与勘探理论的系统归纳、管理机制的完善是页岩气勘探开发的必由之路.为此,我们要因地制宜,借鉴国外经验,探索符合我国特色的页岩气勘探开发之路.
随着长输管道建设不断向自然条件恶劣、地质情况复杂的山岭地区延伸,如何保证管道在山区地段的安全敷设、安全运行,降低工程投资,已经成为管道建设行业的关注重点.因此,根据同类地区已建长输管道的建设成果,考虑利用已建工程的山体隧道,按照能用尽用、降低投资的原则,发挥已建隧道设施的最大价值,实现最大的社会效益、经济效益和环境效益.
随着国家对清洁能源的要求及物流业的快速发展,天然气终端汽车加液站将获得较大发展机遇.有效控制液化天然气(LNG)加液站气体损耗是降低加液站运行成本和提升经济效益的关键因素.通过对某加液站的气损因素分析,提出工艺流程优化、装卸车操作规范化及设备设施维护保养等减少损耗的方法,并对优化效果进行分析总结.为推进汽车加液站节能降本工作提供技术指导.
为探索动态扰动后西部矿区软岩夹层的能量耗散规律和破坏模式,利用分离式霍普金森压杆装置对弱胶结红砂岩进行动态冲击破坏试验,分析该类红砂岩在受到不同加载速率、不同次数扰动冲击以及是否扰动的条件下,试样在相同加载速率破坏性冲击过程中的能量耗散与分形特征.试验结果表明:在不同速率扰动冲击作用下,随着扰动冲击次数的增加反射能递增而透射能和耗散能呈减小趋势,其中较高速率扰动冲击下试样的反射能高于低速率扰动冲击,耗散能则相反,且低速率扰动冲击下试样的耗散能、能量耗散率和能量耗散密度高于较高速率扰动冲击,表明低速率扰动冲
非饱和土中的水-汽-热耦合运移是一个受多因素影响的复杂过程.利用重塑非饱和黄土填筑模型,通入一定压力的高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度共同作用下重塑非饱和黄土中的热湿迁移规律,并利用模型试验边界条件,解得球形蒸汽源增湿非饱和黄土时水热运移主控方程的一组特解.结果表明:球形蒸汽源在非饱和黄土中运移时,水分和温度的迁移范围近似于椭球体.水蒸气沿径向运移时,随着蒸汽压逐渐消散,运移速率降低,温度传导速率减小.蒸汽压较大时,增湿速率、增湿范围和增湿程度都将增大;在有效增湿范围内,土体含水率在11%
固结仪是研究堆石料长期变形特性最常用的仪器之一,但其应用受到侧壁摩擦力的限制.针对此问题,研制了一种加载稳定、可测量侧壁摩擦力的新型固结仪,介绍了该仪器的结构和工作原理.采用由互不接触的尼龙片组成衬垫贴于固结仪内壁的方法减小侧壁摩擦力.对风干堆石料进行固结试验,系统研究比较了衬垫层数为1~3层和厚度分别为0.3和0.5 mm时该方法的效果.试验结果表明,3层0.5 mm衬垫的效果最优;与无衬垫时相比,该方法下试样侧壁摩擦力平均下降91%,竖向应变是无衬垫时的1.2~1.8倍.将容器内壁覆盖3层0.5 mm
为了研究岩石在压应力条件下主次裂纹的萌生及扩展规律,对砂岩在单轴压缩条件下的破裂过程进行CT扫描试验,分析了砂岩中主次裂纹的形貌特征;同时,定量探讨了砂岩在不同变形阶段主裂纹的表面积和体积以及次生裂纹的分形维数,并运用Image pro plus 6.0和Image J软件计算了砂岩在不同高度位置主次裂纹的长度和数量,研究了主次裂纹的扩展及其影响因素.研究结果表明,主导砂岩破裂的是萌生于砂岩表面两种不同方向的主裂纹,主裂纹表面积和体积的增长速率随着荷载水平的增加而不同.在主裂纹的周围产生了许多次生裂纹,次
渗透性是黏土的重要工程性质之一,通过渗透系数进行表征,其机理在于水在黏土中的渗透过程.采用研制的刚性壁固结渗透装置,开展9种应力条件下的黏土渗流试验,并运用荧光示踪技术定量分析试样不同位置处的过水率和流道率,以刻画黏土的渗透过程.试验结果表明,试样同一横截面上的过水率变化范围很大,分布很不均匀,水在渗流过程中容易出现优势流道,且优势流道的分布呈随机无规律性;受水力渗透固结的影响,不同横截面上的过水率和流道率也存在差异,靠近水体的土层的参数值最大,沿渗流方向呈递减趋势;黏土的过水率和流道率均随水力梯度的增加