亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Meso-scale investigation on the permeability of frozen soils with the lattice Boltzmann method

物理 格子Boltzmann方法 统计物理学 磁导率 机械 遗传学 生物
作者
Huxi Xia,Yuanming Lai,Mohaddeseh Mousavi Nezhad
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (9)
标识
DOI:10.1063/5.0222658
摘要

Complex composition and intricate pore-scale structure of frozen soils poses significant challenges in reliably and efficiently obtaining their permeability. In this study, we propose a modified quartet structure generation set (QSGS) numerical tool for generating frozen soils and present the development of a computational simulation code based on the multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method (LBM). In the modified QSGS, the arc-shaped water-ice interface is depicted, and the influence of pore-scale geometry on freezing temperature is considered. The validity of combining the proposed QSGS model and the LBM code is proved by comparing calculated results to analytical and experimental results of porous media. Our objective was to investigate the effects of soil features, including porosity, grain diameter, shape anisotropy of soil particles, and ice content on the intrinsic permeability of frozen soil. Additionally, we examined the relationship between these features and the specific surface area and tortuosity. Numerical results show that the intrinsic permeability of frozen soils increases with increasing porosity, larger granular diameter, and anisotropy, which is identical with the pressure gradient. The presence of ice led to clogging flow pathways and drastically decreased the intrinsic permeability, which is significantly less than unfrozen soil with same effective porosity. This study provides a useful tool to investigate the intricate interplay between the pore-scale structure and the intrinsic permeability of frozen soils.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
玛琳卡迪马完成签到 ,获得积分10
4秒前
15秒前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
51秒前
顺利的尔芙完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xaogny发布了新的文献求助10
1分钟前
然然然后发布了新的文献求助10
1分钟前
搜集达人应助冷酷的夜雪采纳,获得30
1分钟前
打打应助xaogny采纳,获得10
1分钟前
所所应助然然然后采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
冷酷的夜雪完成签到,获得积分20
1分钟前
Charlie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
xaogny发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
在水一方应助xaogny采纳,获得10
2分钟前
飘着的鬼发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
共享精神应助zzr采纳,获得10
2分钟前
无端发布了新的文献求助10
3分钟前
kuoping完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
CRUSADER发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
CRUSADER完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
xaogny发布了新的文献求助10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
科研通AI5应助Yanz采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
Yanz完成签到,获得积分10
5分钟前
Yanz发布了新的文献求助10
5分钟前
zxcvvbb1001完成签到 ,获得积分10
5分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
打打应助gtgwm采纳,获得10
6分钟前
tt完成签到 ,获得积分20
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
translating meaning 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4918223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4190929
关于积分的说明 13015485
捐赠科研通 3960690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2171335
邀请新用户注册赠送积分活动 1189393
关于科研通互助平台的介绍 1097754