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登錄非飽和滲流分析的案例
非飽和滲流方程怎么求解?
非飽和滲流微分方程的基本形式
在引入非飽和方程前,我們首先來看一下非常簡單的飽和滲流方程(達西定律):
(水頭與壓力的關系為,Z為高程)
不必多說,這個簡單的微分方程就描述了:在重力存在的情況下,水會從水頭高處流向水頭低處這一自然現象,滲透系數K與多孔材料的性質相關。
此方程是線性方程,因為K的值與H無關,是一個常量。
但是在多孔介質中,由于水表面張力的存在,自然會產生水壓力為負壓的非飽和區域。負壓區域的水并未充滿整個介質空間,飽和度Se≤1,滲透系數會隨飽和度的減小而減小,于是非飽和滲流方程表示非線性的以下形式:
方程因此變為非線性,因為K的值與H(p)有關,而非常量。
滲流場的求解
單位時間單位體積內流體質量守恒(j代表流體速度)
對于求解穩態流場,我們可以用有限元法,將邊界條件和上述控制方程代入即可迭代求解(非飽和滲流方程因非線性存在需要多次迭代)。
但是對于求解瞬態問題,多了一個時間變量t,因此只有上面這個速度方程是不夠的(多一個變量多一個方程),因為流體是存在一定的壓縮性的,某一時刻某單位體積內質量的變化量,等于流進流出質量的差值,于是對于瞬態問題還有以下質量守恒方程(不考慮物理化學反應生成)。
其中θ表示水體積分數,ρ為水密度,u是速度場。方程左邊兩項分別表示:單位時間單位體積內水質量(密度與體積分數乘積)變化,等于流進流出質量之差。
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GeoStudio工程應用實例之99 飽和非飽和分析(中仿視頻操作和中文PPT說明文件)
資料來源:
中仿科技
文件大小:
13MB
文件語言:
簡體中文
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飽和非飽和分析 這例子表明,SIGMA/ W可以用來做飽和和不飽和條件耦合分析,表面負荷,濕潤和干燥條件條件下的計算分析。
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