岩石粗糙裂隙大范围雷诺数条件下渗流特性

作者：刘杰; 王者超^*; 张宇鹏; 孙华阳

来源：山东大学学报(工学版), 2019, 49(04): 70-85.

• 粗糙裂隙
• 渗流试验
• 非线性渗流
• Forchheimer方程
• 临界雷诺数

通过试验和理论分析,研究不同几何参数的岩石粗糙裂隙渗流的非达西系数β、临界雷诺数Rec、非达西效应因子E等变化特性。研制裂隙渗流试验仪器,制作9个不同开度和裂隙粗糙度(joint roughness coefficient, JRC)的单裂隙模型,开展大范围雷诺数Re条件下粗糙裂隙渗流试验。根据渗流试验结果,得到了不同粗糙度(JRC=2～20)单裂隙的渗流特性,显示出粗糙度对裂隙的非线性渗流特性产生显著的影响。结合Forchheimer方程,从理论参数方面,对粗糙度的影响进行量化。研究显示:裂隙粗糙度越大,则越容易引起裂隙渗流的非线性,临界雷诺数越小,非线性作用越强。

• 单位
  山东大学; 土木工程学院; 东北大学