| 考虑钙质砂细观颗粒形状影响的液体拖曳力系数试验 |
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| 引用本文： | 吴野,王胤,杨庆.考虑钙质砂细观颗粒形状影响的液体拖曳力系数试验[J].岩土力学,2018(9). |
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| 作者姓名： | 吴野 王胤 杨庆 |
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| 作者单位： | 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 钙质砂作为南海岛礁填筑常用的岩土材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达流体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要参数,目前国内外对钙质砂拖曳力系数的研究十分有限。首先引入一个修正的三维参数(37)对钙质砂这种天然非规则颗粒材料的形状进行定量描述,然后开展一系列单个钙质砂颗粒在液体中沉降试验,利用高速相机记录颗粒沉降过程,结合图像处理技术获得颗粒沉降平衡速度U_t,进而计算出拖曳力系数C_D和雷诺数Re,最后拟合出包含C_D、Re及(37)三个参数的钙质砂拖曳力系数半经验模型。结果发现,在相同雷诺数条件下钙质砂的形状系数(37)越大,拖曳力系数越小。通过与其他研究结果对比发现,其表面微孔隙越发育,拖曳力系数越小的规律。该模型能够考虑不规则颗粒形状对拖曳力系数的影响,从而提高对土体渗透性预测的精度,对南海岛礁填筑工程中钙质砂固结和沉降的计算也具有重要意义。
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