辐射流立方定理的推导及试验研究

来源：水资源与水工程学报杂志2019年第3期北京时间：

作者：丁林楠，柴军瑞，覃源，许增光

单位：（西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室

摘要：为了推导辐射流光滑平行板立方定理并研究其适用性，通过理论分析，根据惯性力和黏性力的数量级关系，将水流的分布状态分成黏性区和势流区，在完全处于黏性区的“弱惯性带”中，由N-S方程和Laplace方程推导辐射流立方定理。在水力压强分别为0.1、0.2和0.3 MPa时，对平行板和规则齿进行水力试验，验证平行板实际流量与立方定理吻合程度以及粗糙裂隙面对于立方定理的适用性。结果表明：水力压强为0.1 MPa时，平行板的流量与立方定理吻合良好；高水头差易产生非线性流，导致流量偏离立方定理；粗糙度的存在会破坏水流的连续性，削弱过流能力，规则齿的试验值比预测值低7.9% ~14.6%。

关键词：岩体裂隙渗流,辐射流,光滑平行板,惯性力,立方定理

基金资助：国家自然科学基金项目（51679197、51409206）； 国家博士后科研流动站科研基金项目（2014M562524XB）