明确支撑剂在不同阶段存在的运动方式
更新日期:2021-06-24     浏览次数:146
核心提示:2.2 支撑剂运动物理过程 基于复杂泵注程序的支撑剂输送模拟首先 要明确支撑剂在不同阶段存在的运动方式,以此 构建支撑剂的运动模型。 受实验设备尺寸

2.2 支撑剂运动物理过程 基于复杂泵注程序的支撑剂输送模拟首先 要明确支撑剂在不同阶段存在的运动方式,以此 构建支撑剂的运动模型。 受实验设备尺寸限制,支撑剂的运动方式和 铺置形态绝大部分在狭窄平板(垂直裂缝)和连 续泵注的条件下得到的。Kern 等[36]最早开展缝隙 流动实验,指出沉降堆积而成的砂堤具有平衡高 度(Equilibrium Dune Height);达到这一恒定高 度后的所有支撑剂要么悬浮在高速液流中,要么 沿床面翻滚,都被进一步输送到缝隙内部。 Babcock[37]在此基础上沿裂缝垂直剖面定义了支 撑剂运动的四个区域,即沉降区、滚流区、悬浮 区和无砂区,如果流动系统保持平衡且平衡速度 增大,悬浮区将挤占其他区域,极端条件下整个 空间中颗粒都保持悬浮而不会沉降和堆积。两人 的研究结果被陆续重现和证实[38],并且紊流条件 下的支撑剂运动行为更加复杂。Mack[39]认为颗粒 随湍涡运动过程中,除悬浮、沉降状态外,还有 滚流(Rolling)和跃动(Saltation)两种运移方式。 其中,滚流是支撑剂从流体获得足够动能后被稍 稍卷起,并沿砂堤表面滚动的过程;跃动是支撑 剂碰撞砂堤表面后,仍有足够大的动能使其弹回 液体中并向前运移。