| 基于QSGS法3D重构土体渗流场的LBM数值模拟 |
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| 引用本文： | QUE Yun?,QIU Ting,CAI Peichen,MA Hongyan,XIE Xiudong,XUE Bin.基于QSGS法3D重构土体渗流场的LBM数值模拟[J].湖南大学学报(自然科学版),2023(9):119-130. |
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| 作者姓名： | QUE Yun? QIU Ting CAI Peichen MA Hongyan XIE Xiudong XUE Bin |
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| 作者单位： | （福州大学 土木工程学院，福建 福州，350108） |
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| 摘 要： | 基于四参数随机生长法（QSGS）以及改进QSGS方法等效重构三维（3D）各向同性/各向异性土体内部孔隙结构，结合格子玻尔兹曼方法（LBM），采用MATLAB自编程序进行细观渗流场数值模拟，分析不同孔隙参数及模型各向异性等因素对渗流特性的影响规律. 结果表明：3D模型尺寸100×100×100格点时，连通孔隙率nc达到最大增幅19.23%. 流体易在连通性好、孔喉直径大的部位形成主渗流通道，且存在“指进效应”，流体越靠近孔道中轴线流速越快. 3D重构土体的计算渗透率k随模型孔隙率n增大而增大，随土颗粒尺寸减小而减小，当分布概率pc = 0~0.05（大、中颗粒）时渗透率显著降低，降低幅度达42.86%. 考虑各向异性的重构模型出口边界渗流速度波动幅度较大、变化趋势规律性不明显，且流线分布稀疏、相互交错、主渗流通道不明显. 该研究能揭示流体在3D土体孔隙结构中的流动规律，并为3D土体重构和细观渗流模拟研究方法提供借鉴.
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| 关 键 词： | 格子玻尔兹曼 四参数随机生长法 细观渗流 各向异性 计算渗透率 |
LBM Numerical Simulation of Seepage Field of 3D Reconstructed Soil Based on QSGS Method |
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| QUE Yun?,QIU Ting,CAI Peichen,MA Hongyan,XIE Xiudong,XUE Bin.LBM Numerical Simulation of Seepage Field of 3D Reconstructed Soil Based on QSGS Method[J].Journal of Hunan University(Naturnal Science),2023(9):119-130. |
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| Authors: | QUE Yun? QIU Ting CAI Peichen MA Hongyan XIE Xiudong XUE Bin |
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