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1.
均匀切变水流对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
黏性细颗粒泥沙的絮凝是河流动力学中一个重要且尚未完善的研究课题。本文以分形聚集生长理论为基础,考虑了絮团破碎、泥沙浓度等因素的影响,使用三维无网格方法,在MATLAB平台上通过模拟泥沙颗粒和絮团在布朗运动、重力沉降和均匀切变水流作用下的碰撞黏结过程,研究了水流剪切作用对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响。研究结果表明:水流作用可提高颗粒之间的碰撞几率,促进絮凝,但高水流剪切力作用下絮团破碎现象明显,因此,水流速度梯度的大小对细颗粒泥沙的絮凝有一定的影响,即絮凝速度及絮团平均粒径随水流流速梯度的增大呈先增后减的规律;均匀切变水流作用下,絮团粒径分布均匀化,絮团在垂直水流方向上发育较好且分形维数较大。本文研究成果是进一步研究天然河道中黏性细颗粒泥沙絮凝机理的成功尝试。  相似文献
2.
塔城水电站筑坝材料的分形维数及其统计特征   总被引:1,自引:1,他引:0  
粗粒料的颗粒组份大小、形状及其接触方式决定了粗粒料的物理与力学性质,而分形几何在描述上述问题时具有独特优势。以塔城水电站筑坝材料为研究对象,通过建立分形模型,研究粗粒料的分形特性和细料含量对其分形维数的影响,在此基础上建立粗粒土分形维数的统计模型。利用试验成果对该模型进行了参数估计,通过拟合优度检验验证了模型的合理性。分析结果表明,塔城水电站筑坝材料的粒径分布具有较好的分形特性,分形维数介于1.181 9~2.632 3,且服从W e ibu ll概率分布模型。粗粒土中分形维数与细料的含量呈显著正相关,两者的关系可用对数函数描述。上述分析表明,可以用分形维数代替级配曲线来表示堆石料的粒径分布特征,从而使问题得以简化。  相似文献
3.
粘性细颗粒泥沙静水絮凝沉降生长的计算机模拟   总被引:1,自引:1,他引:4  
利用分形生长模型对粘性细颗粒泥沙的絮凝沉降过程进行了计算机模拟,在扩散受限的絮团聚集模型(DLCA模型)的基础上,初步研究了粘性细颗粒泥沙的絮凝沉降分形生长过程,并对最终的絮凝体进行了图像处理,得到了分形维数和颗粒浓度的关系。  相似文献
4.
半干旱草地土壤粒径分形维数及空间变异特征   总被引:1,自引:1,他引:2  
本文以毛乌素沙区内半干旱草地土壤颗粒为研究对象,运用地质统计学方法分析土壤颗粒大小含量及其分形维数的空间变异性,认为分形维数与沙粒含量线性负相关,与粘黏粒含量线性正相关。土壤黏粉粒损失导致土壤沙化加剧,分形维数减少,说明分形维数可以反映土壤颗粒物质的损失状况及土壤沙质荒漠化的程度。在20m采样尺度上,各空间变量由随机因素引起的变异占总变异的比例较小,自相关引起的变异比例较大。以分形维数的空间变异性表示土壤质地的分布,不但方法简单且更经济实用。  相似文献
5.
针对传统方法刻画粗糙床面总体特征存在缺陷的问题,将分形几何理论引入非均匀卵砾石粗糙床面特征研究,以卵砾石床面激光扫描试验资料为基础,探讨了分形尺度区宽度与中值粒径d5.的关系,分析了覆盖基准面对分形维数的影响,研究了床面整体与局部分形维数的特征与联系,获得了分形维数随床面颗粒组成及高程统计参数的变化规律.结果表明:分形尺度区宽度与床面颗粒中值粒径d5.有关,上临界尺度可取为1.5d50;分形维数与覆盖基准面位置有关,覆盖基准面距平均床面的距离越大,分形维数越大且逐渐失真,为有效量化和区分床面粗糙特征,覆盖基准面宜取平均床面;粗糙床面分形维数具有良好的稳定性,局部分形维数变异性很小,并与整体分形维数接近;粗糙床面的分形维数与颗粒大小、级配组成及床面高程统计参数有关,中值粒径越大,颗粒组成越均匀,床面高程极差、标准差、偏度(绝对值)和峰度越大,分形维数越小.  相似文献
6.
在系统评述分形理论在生态水文学领域的应用研究现状的基础上,指出目前应用中存在着将分形维数作为复杂系统的惟一刻画显得过于单一,对研究对象的内在规律性的分析不够深入,对植物与水的关系之间的分形机理还未进行深入研究,对生态水文学研究的核心问题水循环过程与生态过程的相互作用机理的分形研究还比较薄弱等问题,并对分形理论在生态水文学领域的应用前景进行了展望.  相似文献
7.
本研究通过粒径分析,采用分形理论,研究了陕西合阳黄河湿地4种不同类型土壤的分形特征.结果表明:(1)体积分形维数反映出从荒地、耕地到湿地,直至退化到盐碱化荒地,土壤质地具有变粗的趋势,可以更精细地反映出土壤质地的变化.(2)体积分形维数与粘粒、粉粒和砂粒含量表现出不同的相关性.(3)分形维数在不同类型土壤剖面上随深度的变化复杂多变.  相似文献
8.
通过采集土壤染色示踪试验中的溶质迁移动态图像,分析和研究了非饱和土壤中溶质运移的特性及其空间动态分布特征,采用Photoshop和Matlab处理数字图像并将其转化为二值图像,利用Java计算出了基于W indows平台的分形维数值。  相似文献
9.
试验分别选用聚合铁(PFS)与聚合铝(PAC)处理地表原水,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为助凝剂,考察PDMDAAC助凝后絮体形态变化,絮体图像用显微摄像系统分析,计算絮凝体的分形维数。结果表明:在郑州市东风渠原水处理中,投加无机絮凝剂35 mg/L、PDMDAAC 1.0 mL/L,PDMDAAC助凝效果显著,浊度明显降低,絮体密实;协同PFS处理后絮体的一维分形维数由1.099 6增大到1.140 4,二维分形维数由1.520 9增大到1.544 3;协同PAC处理前后絮体的一维分形维数由1.038 0增大到1.046 8,二维分形维数由1.303 2增大到1.394 6;絮体大小和密实度可以从形态学方面进行量化,一维、二维分形维数均可以,二维分形维数更切合实际。  相似文献
10.
为了从流体内部结构入手分析挟沙水流含沙量分布,以长江、黄河实测资料为例,从分形标度的角度出发,探讨了天然河道含沙量垂线分布的规律。研究结果表明:天然河道含沙量垂线分布呈二阶累计和变维分形现象,分维数可以反映含沙量垂线分布的均匀程度,分维数越大,含沙量垂线分布越均匀;长江含沙量垂线分布的分维数(绝对值)要小于黄河的分维数,并且同一条河道的不同位置分维数不同;含沙量垂线分布的分维数大小与泥沙粒径、水深等有关。  相似文献
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