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    夏嘉诚, 彭铭, 景路, 陈建峰, 2025. 粒径分布特征对水下颗粒柱坍塌过程影响. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2025.165
    引用本文: 夏嘉诚, 彭铭, 景路, 陈建峰, 2025. 粒径分布特征对水下颗粒柱坍塌过程影响. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2025.165
    Jiacheng Xia, Ming Peng, Lu Jing, Jianfeng Chen, 2025. The effect of particle size distribution on the collapse of immersed polydisperse granular columns. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2025.165
    Citation: Jiacheng Xia, Ming Peng, Lu Jing, Jianfeng Chen, 2025. The effect of particle size distribution on the collapse of immersed polydisperse granular columns. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2025.165

    粒径分布特征对水下颗粒柱坍塌过程影响

    doi: 10.3799/dqkx.2025.165
    基金项目: 

    国家自然科学基金-联合基金重点项目(U23A2044, U24A20170),广西重点研发计划项目(桂科 AB25069121),国家自然科学基金-面上项目(12472412),广东省基础与应用基础研究基金项目(2022B1515130006)

    详细信息
      作者简介:

      夏嘉诚(1996—),男,博士研究生,从事地质灾害颗粒流动行为和流变学研究。E-mail:2210397@tongji.edu.cn

      通讯作者:

      彭铭(1981—),男,教授,从事地质灾害研究。E-mail:pengming@tongji.edu.cn

      景路(1989—),男,副教授,从事颗粒流与泥沙运动、海洋工程防灾减灾等研究。E-mail:lujing@sz.tsinghua.edu.cn

    • 中图分类号: P642.27

    The effect of particle size distribution on the collapse of immersed polydisperse granular columns

    • 摘要: 本文基于典型的颗粒柱坍塌试验,采用计算流体力学与离散单元法耦合的数值方法,系统探讨了以分形维数表征的粒径分布特征在不同流态下对颗粒柱坍塌过程的流动能力和能量演化的影响机制。结果表明:随着环境流体由空气逐步过渡至低粘度流体和高粘度流体,颗粒柱的运动距离相比干燥条件降低约40%,流动能力显著减弱;在自由下落态和惯性态中,不同分形维数系统的流动性差异仅约为1%,而在粘性态中,较高分形维数的系统表现出明显的运动延迟且运动能力降低幅度达11%;并且这种差异被认为是细颗粒含量更多的系统更容易在高粘度流体中耗散能量引起的;利用渗透性测试方法发现,水下颗粒系统的运动能力主要受初始渗透性影响,渗透性越差运动能力越弱。

       

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    出版历程
    • 收稿日期:  2025-06-30
    • 网络出版日期:  2025-09-01

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