基于改进QSGS-LBM法的各向异性重构土体的渗流模拟

作     者：阙云 邱婷 蔡沛辰 谢秀栋 薛斌 QUE Yun;QIU Ting;CAI Peichen;XIE Xiudong;XUE Bin

作者机构：福州大学土木工程学院福建福州350108 长安大学公路学院陕西西安710064 

出 版 物：《福州大学学报（自然科学版）》 (Journal of Fuzhou University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第52卷第4期

页      面：471-478页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：福建省自然科学基金资助项目(2023J011133) 

主　　题：细观渗流 水分迁移 重构土体模型 格子玻尔兹曼 四参数随机生长法 

摘      要：为解决传统四参数随机生长(quartet structure generation set, QSGS)方法重构模型与真实土体情况不符的缺陷,提出一种改进的QSGS方法,在综合考虑各向异性、孔隙率、土体颗粒大小情况下构建各向异性多孔介质模型.采用两点自相关函数法验证模型的有效性,并结合格子玻尔兹曼方法自编Matlab程序来模拟细观渗流过程.实验发现,各向同性模型和土体CT切片的两点相关系数最大差值是各向异性模型的2.5倍以上,且流体粒子在孔道中线处的渗流速度最大,达到0.03,在孔壁处渗流速度接近于0.结果表明,各向异性模型在孔隙结构和空间分布上更接近真实土体情况,流体在渗流后期出现大孔隙优先流现象和指进现象.