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土工织物垂直渗透性研究成果

无垂向压力作用时的垂直渗透特性

    目前,对于无垂向压力作用时无纺布设备生产的土工织物垂直渗透特性的研究已经取得了-一些成果。不同学者利用自制的仪器对于不同种类的土工织物开展试验,并对试验所得的数据进行处理分析。试验结果显示,用于描述土体渗透特性的达西定律并不能完全适用于土工织物的渗透特性,尤其是对于有纺土工织物。因为土工织物的孔隙分布不规则,且孔隙大小和形状各不相同,水在织物孔隙内的流动状态是极其复杂的,不是绝对的层流,也非绝对的紊流。那么,应该用什么样的方式去描述土工织物的渗透规律呢?

  常仕维运用修正的达西定律去描述土工织物韵渗透特性,认为对于水头损失A五和流速y而言,lgAh与lgv呈线性关系,这一关系在Sluys等的试验结果中也得到了证实。如果利用水力学管流理论分析,当永流通过由织物形成的孔隙时,产生的水头损失为沿程水头损失,与流速y成正比;当水流进入孔隙或从孔隙流出时,均会产生局部水头损失,且这种局部水头损失与u成正比。当流速较小时,后者相对于前者可以忽略,表现为层流;当流速逐渐增大时,一部分层流状态的流体转化为紊流状态,且其比例随着流速的增加逐渐增加,此阶段的水头损失为av与bv,的和(a和b为试验常数);当流速继续增大时,前者相对于后者可忽略不计,即水头损失基本与’’,呈线性关系,表现为紊流:国家标准和国际标准就是采用通过原点的二次曲线对水头差和流速的关系进行拟合,然后从该曲线上确定水头差为50mm时的流速,也有采用二次曲线来对水头差与流速的关系进行拟合,对于机织布、针织布和非织造布几乎所有的测试点都在拟合曲线上,即相关系数接近1。

有垂向压力作用时的垂直渗透


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