考虑固-液接触角影响的粗颗粒间液桥毛细力计算方法

摘要

从土颗粒间形如液桥的水分毛细力认识和解释非饱和土的水力特性日趋为土力学界所关注.为研究固-液接触角对粗颗粒间液桥毛细力的影响,将粗颗粒简化为一对不等径球体颗粒,假定液桥的形状为圆环且不考虑颗粒重力和浮力的影响,结合液体被粗颗粒完全和不完全浸润两种情况提出了考虑固-液接触角影响的液桥毛细力联合迭代算法.随后研究了固-液接触角、液桥体积和颗粒半径比对毛细力与颗粒间距的无量纲关系的影响.最后利用已有文献中考虑固-液接触角时不等径球体颗粒间液桥的毛细力实测值对该算法进行了验证,通过计算液桥毛细力预测值与实测值之间的均方根误差发现联合迭代算法在表征液桥毛细力与颗粒间距关系时优于已有公式.