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流体在节理中的流动——试验室试验与计算

G·Feder  范元勋  
【摘要】:过去对节理中水的流动已做了大量的研究,发展了很多数学模型,描述在粗糙的节理中的流动过程。它们与试验结果符合得很好。但是,对于那些不是牛顿流体的情况,与这些数学模型的描述不符合。本报告为奥地利列奥本的孟坦(montan)大学所做的一些试验结果。本研究结果为:事实上,产生差别的原因并不是数学模型不合适,而是因为对流体变性质的描述不合适。为了确定这一性质,应当使用一种锥——板式粘度计。其中E_1个剪切区内以某一速度旋转,使剪切速度为常数。重要的是扭矩为可调节的,旋转速度为易读的(不可反转),因此,例如、可以清楚地确定屈服点,它是导致开始流动的剪应力。剪应力与相应的剪切速度可能与非牛顿流体的结构粘度有关,不能由某一公式描述清楚。其数学模型已被修改的能够输入剪应力与相应的剪切速度,以及节理宽度和已有的压力梯度。在图4中我们可以看出流经节理的速度分布和流量。

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