شماره ركورد :
549881
عنوان مقاله :
تاثير زبري سطح روي الگوي توزيع سرعت سيال درون شكستگي سنگي
عنوان فرعي :
ROUGHNESS EFFECT ON VELOCITY DOMAIN THROUGH ROCK FRACTURES
پديد آورندگان :
جوادي اصطهباناتي، مرتضي نويسنده javadi, morteza , شريف‌زاده ، مصطفي نويسنده Sharifzadeh, M , شهريار ، كورش نويسنده Shahriar, K , مهرجويي ، مجتبي نويسنده Mehrjooe, M
اطلاعات موجودي :
دوفصلنامه سال 1390 شماره 0
رتبه نشريه :
علمي پژوهشي
تعداد صفحه :
8
از صفحه :
21
تا صفحه :
28
كليدواژه :
الگوي توزيع سرعت , جريان آشفته , زبري , شبيه‌سازي جريان , شكستگي سنگي
چكيده فارسي :
شكستگي‌ها در توده‌سنگ مسيرهاي اصلي جريان‌اند و به‌عنوان عارضه‌يي مهم در رفتار هيدروليكي توده‌سنگ مطرح مي‌شوند. خواص هيدروليكي توده‌سنگ در فعاليت‌هاي عمراني، معدني و محيط زيستي ــ نظير مثل دفن زباله‌هاي خطرناك و باطله، فعاليت‌هاي هسته‌‌يي، نفت و انرژي زمين‌دما (ژيوترمال) ــ اهميت زيادي دارد. در اين پژوهش جريان آشفته‌ي سيال يك‌فازي درون يك شكستگي سه‌بعدي با استفاده از روش حجم محدود و براي بازه وسيعي از سرعت ورودي جريان شبيه‌سازي شده است. تعدادي مقاطع قايم و افقي در دامنه‌ي هندسي شكستگي در نظر گرفته شده و مقادير سرعت بي‌بعد شده روي هر‌يك از مقاطع و براي سرعت‌هاي ورودي مختلف محاسبه شده‌اند. اين مقادير، پس از مقايسه، براي ارزيابي تاثير زبري ديواره‌ي شكستگي روي دامنه‌ي سرعت متوسط مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتايج اين بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه با افزايش سرعت ورودي، پروفيل (نيم‌رخ) سرعت نامتقارن‌تر شده و به سمت ديواره با زبري كم‌تر چوله مي‌شود. همچنين با افزايش سرعت ورودي جريان، آرايش جديدي از جريان هدايت‌شده (كاناليزه) مشاهده مي‌شود و از نواحي با دهانه‌ي كوچك‌تر دبي جريان (بي‌بعد‌شده) بيشتري نسبت به نواحي با دهانه‌ي بزرگ‌تر عبور مي‌‌كند.
چكيده لاتين :
Fluid flow and solute transport in a fractured rock mass are of key interest for many practical applications, such as in the hydrocarbon and water industries and in the safe design of disposal sites for domestic, industrial and nuclear waste. In many geological structures, rock fractures are the main flow paths and are a most important attribute in rock mass hydraulic behavior. Therefore, the development of realistic and robust predictive models of flow and transport requires a thorough understanding of the physical processes that govern flow in individual fractures. The objective of this paper is to examine the impacts of fracture roughness on the flow velocity field throughout an individual fracture. First, a three-dimensional geometrical domain of an arbitrary rough-walled fracture, consisting of 150 volumetric elements (fracture segments) in 6 rows and 25 columns, was generated. The computational domain of this fracture was generated, and turbulent flow through the void specimen was simulated by using the finite volume method for a wide range of inlet velocities; from 0.01 to 1 m/s. In order to evaluate the effect of surface roughness and aperture on the average flow velocity, sixty-four horizontal sections, with 0.01mm consecutive distances in a z-direction and eleven vertical sections, normal to the y-direction and perpendicular to the main flow direction, with 1 mm consecutive distances in the y-direction, were considered through the geometrical domain, respectively. The average velocity on these horizontal and vertical sections has been normalized with the inlet velocity. These normalized velocities were used to illustrate roughness and aperture effects on flow velocity fields in rock fractures. The maximum value of the normalized velocity on horizontal sections is about 1.47, occurred in the inlet velocity of 0.01 m/s, which is close to the ideal magnitude for cubic law. By increasing inlet velocity, the maximum value of the normalized velocity on horizontal sections decreases from 1.47 to 1.34 for the inlet velocity of 0.01 m/s to 1 m/s, respectively. Moreover, by increasing inlet velocity, the corresponding height of the maximum value of the normalized velocity decreases from 0.205 mm to 0.18 mm for the inlet velocity of 0.01 m /s to 1 m/s, respectively. The results show that; (i) by increasing flow rate, the symmetry of the velocity profile decreases and inclines to the smoothest fracture surface, and, also, the intensity of the rotational flow increases, (ii) in high flow rates, the arrangement of flow channels changes and lower flow rates take place through large apertures.
سال انتشار :
1390
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
اطلاعات موجودي :
دوفصلنامه با شماره پیاپی 0 سال 1390
كلمات كليدي :
#تست#آزمون###امتحان
لينک به اين مدرک :
بازگشت