基于CFD-DEM模拟的静摩擦系数对土体颗粒渗流-侵蚀过程的影响研究

朱林松; 孙学武; 王俊杰; 王子龙; 高攀蕊; 王婷

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基于CFD-DEM模拟的静摩擦系数对土体颗粒渗流-侵蚀过程的影响研究

更新时间：2025-12-11

- 基于CFD-DEM模拟的静摩擦系数对土体颗粒渗流-侵蚀过程的影响研究
- Vol. 51, Issue 12, Pages: 39-44+107(2025)
- 作者机构：
  
  1. 中交河海工程有限公司
  2. 西安理工大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： V223.4
- Published：2025
- 稿件说明：
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朱林松, 孙学武, 王俊杰, et al. 基于CFD-DEM模拟的静摩擦系数对土体颗粒渗流-侵蚀过程的影响研究[J]. 2025, 51(12): 39-44+107.
DOI：

朱林松, 孙学武, 王俊杰, et al. 基于CFD-DEM模拟的静摩擦系数对土体颗粒渗流-侵蚀过程的影响研究[J]. 2025, 51(12): 39-44+107. DOI：

摘要

深入理解土体颗粒的渗流-侵蚀机制是评价深厚覆盖层上建坝渗透稳定性的关键，研究土体颗粒之间的静摩擦系数对渗流-侵蚀过程的影响意义重大。采用MATLAB编程，实现粗颗粒土孔隙空间仿真，结合CFD-DEM流固耦合数值模型，模拟细颗粒土体侵蚀过程中颗粒与流场的耦合运动，揭示水力梯度及静摩擦系数对三维孔隙空间内土体颗粒渗流-侵蚀过程、颗粒侵蚀量、力链结构以及宏观水力参数的影响规律。结果表明：土体抗侵蚀性能随静摩擦系数的提升呈非线性减少；高水力梯度下堵塞区域力链结构稳定，颗粒抗力增强，平均流速下降，侵蚀质量占比降低，流速场迹线由顺直变分散。

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