Построение системы дифференциальных уравнений для совместного описания фильтрации в зернистой среде и суффозионных процессов, вызванных действием градиентов напора. Постановка и решение задач фильтрации при стабилизации процессов суффозии (кольматажа).
Аннотация к работе
Теоретические исследования совместного процесса фильтрации и суффозионных деформаций
Н.Н. ХлапукДля разработки модели такого рода нелинейных процессов фильтрации с последействием необходимо дополнить основные уравнения фильтрации уравнениями, которые описывали бы перемещение суффозионных частиц в порах грунта под действием градиентов напора. Пусть n - пористость; мск, mc, соответственно, доли объемов частиц, формирующих скелет, и суффозионных частиц в единице объема грунта. По аналогии с недеформируемой средой [1], рассматривая элементарный объем, получим дифференциальное уравнение баланса массы для пористой среды, в котором с фильтрационным потоком двигаются суффозионные частицы, в цилиндрических координатах (для возможности непосредственного использования в постановках задач радиальной фильтрации для мелиоративного дренажа) Поскольку взаимодействие фильтрационного потока с суффозионными частицами происходит на уровне действительных скоростей в довольно сложной форме и без фазовых преобразований, то переход на фиктивные скорости движения частиц, когда они считаются ассоциированными с жидкостью, становится невозможным. На основании отсутствия фазового преобразования возникает необходимость дополнительно к закону Дарси, описывающего движение жидкости, ввести уравнение для определения скорости суффозионных частиц в зависимости от характеристик фильтрационного потока и дополнить им уравнение системы (4).