本研究以流體模式模擬液化土壤的側向流動行為，探討液化土壤之黏滯係數與模型邊界條件之間的關係。本研究採用之流體模式包括牛頓流體以及賓漢流體(Bingham fluid)以代表非牛頓流體。研究發現：相較於牛頓流體，賓漢流體可以更合理地模擬液化土壤受模型邊界效應影響下的側向流動行為。由於模型邊界條件會束制流體的流動，受到邊界束制作用愈大的流體會更快抵達穩態(Steady state)，因此受到邊界效應影響下之流體的視黏滯係數，會比一般在無限邊界情況下的黏滯係數為大。至於不同邊界條件對於流體的束制效果，研究結果顯示同時考慮長度與寬度的結果並不等於各自結果的總和，因此考慮邊界對流體視黏滯係數的影響需要分別對不同情況的邊界條件作修正，如圖一所示。當流體模型的長厚比與寬厚比分別達到30及6時，可以忽略模型的邊界效應，將其視爲在無限邊界流動的流體。此外，本研究亦針對無限邊界的情況建立牛頓流與賓漢流間的直接對應關係，如圖二所示。（土木系邱俊翔教授提供） 圖一 同時考慮長度與寬度效應之視黏滯係數比較圖：(a)牛頓流體，(b)賓漢流體 圖二 牛頓與賓漢流體在無限邊界情況下之正規化速度與時間因子關係
本研究以流體模式模擬液化土壤的側向流動行為，探討液化土壤之黏滯係數與模型邊界條件之間的關係。本研究採用之流體模式包括牛頓流體以及賓漢流體(Bingham fluid)以代表非牛頓流體。研究發現：相較於牛頓流體，賓漢流體可以更合理地模擬液化土壤受模型邊界效應影響下的側向流動行為。由於模型邊界條件會束制流體的流動，受到邊界束制作用愈大的流體會更快抵達穩態(Steady state)，因此受到邊界效應影響下之流體的視黏滯係數，會比一般在無限邊界情況下的黏滯係數為大。至於不同邊界條件對於流體的束制效果，研究結果顯示同時考慮長度與寬度的結果並不等於各自結果的總和，因此考慮邊界對流體視黏滯係數的影響需要分別對不同情況的邊界條件作修正，如圖一所示。當流體模型的長厚比與寬厚比分別達到30及6時，可以忽略模型的邊界效應，將其視爲在無限邊界流動的流體。此外，本研究亦針對無限邊界的情況建立牛頓流與賓漢流間的直接對應關係，如圖二所示。（土木系邱俊翔教授提供）
圖一 同時考慮長度與寬度效應之視黏滯係數比較圖：(a)牛頓流體，(b)賓漢流體
圖二 牛頓與賓漢流體在無限邊界情況下之正規化速度與時間因子關係