搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

水-气-颗粒固体三相混合系统的流体动力学

蒋亦民 刘佑

水-气-颗粒固体三相混合系统的流体动力学

蒋亦民, 刘佑
PDF
导出引用
导出核心图
  • 按照经典物理中处理混合物的一般热力学方法, 将近年来报道的颗粒固体流体动力 学进一步推广到孔隙被水和气填充的情形, 建立了其自由能的初步模型. 水-气-颗粒三相体系是与岩土工程和地质灾害密切相关的材料, 但其经典宏观物理基础却一直未能全面澄清.目前用于分析这类混合物力学行为的基本工程理论含Darcy渗流定律、Terzaghi有效应力及其运动方程(即本构方程)等内容. 通过与经典物理对比, 本文澄清了渗流对应于不同相之间的质量扩散, 有效应力与这类材料特有的体积填充形式自由能有关, 这两部分内容工程与物理是一致的.目前的分歧具体体现在材料建模对象上, 前者认为是本构方程, 而后者是自由能和迁移系数. 该分歧的解决将是建立这类材料的连续介质物理基础、突破本构方法面临的困境的一个关键.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274390)资助的课题.
    [1]

    Yan X, Shi Q, Hou M, Lu K 2003 Phys. Rev. Lett. 91 014302

    [2]

    Fiscina J E, G. Lumay G, Ludewig F, Vandewalle N 2010 Phys. Rev. Lett. 105 048001

    [3]

    Zheng X J, Bo T L 2009 Chin. Sci. Bull. 54 1488 (in Chinese) [郑晓静, 薄天利 2009 科学通报 54 1488]

    [4]

    Royer J R, Corwin E I, Eng P J, Jaeger H M 2007 Phys. Rev. Lett. 99 038003

    [5]

    Lifshitz E M, Landau L D 1987 Fluid Mechanics (New York: Pergamon Press)

    [6]

    Sun Q C, Hou M Y, Jin F 2011 Physics and Mechanics of Granular Matter (Beijing: Science Press) (in Chinese) [孙其诚, 厚美瑛, 金峰 2011 颗粒物质物理与力学(北京: 科学出版社)]

    [7]

    Shen Z J 2000 Theoretical Soil Mechanics (Beijing: China Water Power Press) (in Chinese) [沈珠江 2000 理论土力学(北京: 中国水利水电出版社)]

    [8]

    Martin P C, Parodi O, Pershan P S 1972 Phys. Rev. A 6 2401

    [9]

    Haff P K 1983 J. Fluid Mech. 134 401

    [10]

    Luding S 2009 Nonlinearity 22 R101

    [11]

    Zhao C G, Zhang X D 2008 Sci. China E 38 1453 (in Chinese) [赵成刚, 张雪东 2008 中国科学 E 38 1453]

    [12]

    Jiang Y M, Liu M 2010 Rock and Soil Mechanics 31 1729 (in Chinese) [蒋亦民, 刘佑 2010 岩土力学 31 1729]

    [13]

    Jiang Y M, Liu M 2010 Chin. Sci. Bull. 54 1504 (in Chinese) [蒋亦民, 刘佑 2009 科学通报 54 1504]

    [14]

    Komatsu T S, Inagaki S, Nakagawa N, Nasuno S 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1757

    [15]

    Yan X Q, Shi Q F, Hou M Y, Lu K Q 2003 Physics 32 748 (in Chinese) [阎学群, 史庆藩, 厚美瑛, 陆坤权 2003 物理 32 748]

    [16]

    Peng Y J, Liu X S, Zhen Z, Jiang Z H 2011 Physics 40 672 (in Chinese) [彭亚晶, 刘小嵩, 甄珍, 姜泽辉 2011 物理 40 672]

    [17]

    Jiang Z H, Lu K Q, Hou M Y, Chen W, Chen X J 2003 Acta Phys. Sin. 52 2244 (in Chinese) [姜泽辉, 陆坤权, 厚美瑛, 陈唯, 陈相君 2003 物理学报 52 2244]

    [18]

    Gong X N 2011 Rock and Soil Mechanics 32 321 (in Chinese) [龚晓南 2011 岩土力学 32 321]

  • [1]

    Yan X, Shi Q, Hou M, Lu K 2003 Phys. Rev. Lett. 91 014302

    [2]

    Fiscina J E, G. Lumay G, Ludewig F, Vandewalle N 2010 Phys. Rev. Lett. 105 048001

    [3]

    Zheng X J, Bo T L 2009 Chin. Sci. Bull. 54 1488 (in Chinese) [郑晓静, 薄天利 2009 科学通报 54 1488]

    [4]

    Royer J R, Corwin E I, Eng P J, Jaeger H M 2007 Phys. Rev. Lett. 99 038003

    [5]

    Lifshitz E M, Landau L D 1987 Fluid Mechanics (New York: Pergamon Press)

    [6]

    Sun Q C, Hou M Y, Jin F 2011 Physics and Mechanics of Granular Matter (Beijing: Science Press) (in Chinese) [孙其诚, 厚美瑛, 金峰 2011 颗粒物质物理与力学(北京: 科学出版社)]

    [7]

    Shen Z J 2000 Theoretical Soil Mechanics (Beijing: China Water Power Press) (in Chinese) [沈珠江 2000 理论土力学(北京: 中国水利水电出版社)]

    [8]

    Martin P C, Parodi O, Pershan P S 1972 Phys. Rev. A 6 2401

    [9]

    Haff P K 1983 J. Fluid Mech. 134 401

    [10]

    Luding S 2009 Nonlinearity 22 R101

    [11]

    Zhao C G, Zhang X D 2008 Sci. China E 38 1453 (in Chinese) [赵成刚, 张雪东 2008 中国科学 E 38 1453]

    [12]

    Jiang Y M, Liu M 2010 Rock and Soil Mechanics 31 1729 (in Chinese) [蒋亦民, 刘佑 2010 岩土力学 31 1729]

    [13]

    Jiang Y M, Liu M 2010 Chin. Sci. Bull. 54 1504 (in Chinese) [蒋亦民, 刘佑 2009 科学通报 54 1504]

    [14]

    Komatsu T S, Inagaki S, Nakagawa N, Nasuno S 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1757

    [15]

    Yan X Q, Shi Q F, Hou M Y, Lu K Q 2003 Physics 32 748 (in Chinese) [阎学群, 史庆藩, 厚美瑛, 陆坤权 2003 物理 32 748]

    [16]

    Peng Y J, Liu X S, Zhen Z, Jiang Z H 2011 Physics 40 672 (in Chinese) [彭亚晶, 刘小嵩, 甄珍, 姜泽辉 2011 物理 40 672]

    [17]

    Jiang Z H, Lu K Q, Hou M Y, Chen W, Chen X J 2003 Acta Phys. Sin. 52 2244 (in Chinese) [姜泽辉, 陆坤权, 厚美瑛, 陈唯, 陈相君 2003 物理学报 52 2244]

    [18]

    Gong X N 2011 Rock and Soil Mechanics 32 321 (in Chinese) [龚晓南 2011 岩土力学 32 321]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1773
  • PDF下载量:  621
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-10
  • 修回日期:  2013-07-10
  • 刊出日期:  2013-10-05

水-气-颗粒固体三相混合系统的流体动力学

  • 1. 中南大学物理与电子学院, 长沙 410083;
  • 2. 蒂宾根大学理论物理研究所, 德国, 蒂宾根 72076
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274390)资助的课题.

摘要: 按照经典物理中处理混合物的一般热力学方法, 将近年来报道的颗粒固体流体动力 学进一步推广到孔隙被水和气填充的情形, 建立了其自由能的初步模型. 水-气-颗粒三相体系是与岩土工程和地质灾害密切相关的材料, 但其经典宏观物理基础却一直未能全面澄清.目前用于分析这类混合物力学行为的基本工程理论含Darcy渗流定律、Terzaghi有效应力及其运动方程(即本构方程)等内容. 通过与经典物理对比, 本文澄清了渗流对应于不同相之间的质量扩散, 有效应力与这类材料特有的体积填充形式自由能有关, 这两部分内容工程与物理是一致的.目前的分歧具体体现在材料建模对象上, 前者认为是本构方程, 而后者是自由能和迁移系数. 该分歧的解决将是建立这类材料的连续介质物理基础、突破本构方法面临的困境的一个关键.

English Abstract

参考文献 (18)

目录

    /

    返回文章
    返回