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Simulating the grouting process with flowing water based on two-phase flow model using extended numerical manifold method
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DOI：10.1016/j.compgeo.2025.107627.png)
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摘要
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本研究提出了一种扩展的基于凝聚力单元的数值流形方法（Co-NMM），结合两相流模型，用于模拟注浆过程中伴有流动水时的两相流体运移。为实现此目标，采用耦合宾汉流体本构模型的两相流模型来表征多相流体流动的置换过程。为解决模拟交叉裂隙中流体混合过程的挑战，将混合流体流动算法纳入模型，以更有效地捕捉多相流体的流动与混合。在完成这些改进后，通过重现单裂隙中浆液置换空气和浆液置换水的现象，并将结果与解析解对比，验证了耦合宾汉流体本构模型的两相流模型。随后，通过重现不同流体交叉条件下的交叉裂隙注浆过程，验证了混合流体流动算法，并比较了所提方法与其他数值方法在浆液扩散过程及节点处流体压力方面的预测结果。最后，利用扩展的Co-NMM，对含流动水的裂隙网络中的注浆过程进行研究，探讨注浆速率（浆液速度）和水流速对流体分布和浆液扩散变化的影响。结果表明，注浆速率、水流速度以及水流方向均会影响扩散模式和扩散范围。
Keyword:
Numerical manifold method
Two-phase flow
Fractured rock mass
Grouting process
Bingham model
Cohesive element
期刊
IF:
6.2
论文数:
7.2K
被引数:
2.9W
机构
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