宾汉极限切应力的研究

本文对含沙高浓度流体的极限含沙浓度、刚度系数和宾汉极限切应力进行了理论和试验研究，得出了相应的计算式。各计算式均得试验资料的验证，尤其是得到了轻质沙－－电木粉试验资料的验证，且吻合良好。     

高含沙水流运动中的宾汉切应力

试验表明高含沙水流或高浓度浆液具有明显的宾汉体特性、宾汉极限剪切力是高含沙水流的重要物理特性.但这种剪切力在流动条件下是否继续保留,及其对流动特性的影响至今尚无统一认识.本文在评述已有试验结果基础上,提出一种新的试验方法,测定了宾汉极限剪切力在流动浆液中的变化规律.为高含沙水流,浆体管道的阻力及泥沙运动有关计算提供了依据.     

淤泥临界冲刷切应力研究

本文采用一个用有机玻璃制造的小型变坡水槽,对河口淤泥作了冲刷实验。淤泥中含有足够数量的淤泥颗粒。复杂的机理控制着这种泥沙的冲刷。 实验所得临界冲刷切应力的数值稍大于其他类似实验的结果。文中对实验的结果作了分析,并将各种实验方法作了初步比较。 对河口淤泥的水力实验采用可移动的实验装置十分有必要,这样可以使试样尽可能地保持它的原样。淤泥的临界切应力数值与淤泥试样的状况关系十分密切,当淤泥试样的密度增大时,它的临界冲刷切应力明显增大。     

确定泥沙运动有效切应力方法的探讨

本文通过理论分析及实测资料检验表明，无论对于何种泥沙运动状态，决定泥沙运动的有效切应力既不是沙粒切应力又不是全部切应力，而是介于两者之间，近似为沙粒切应力与全部切应力的几何平均值。这一有效切应力不但是对切应力类水流强度指标的总结，还可以概括平均流速和水流功率等水流强度指标。     

棱柱体管道内流体最大切应力与流速边界的关系

在求出棱柱体管道内流体最大切应力的基础上得出：流场内任一点的切应力最大值与该点的流速梯度成正比。借助于解析函数的最大模原理得出：整个棱柱体管道内流体的最大切应力只能在其边界上取得。     

分汊河段床面切应力的试验研究

本文采取概化模型试验以研究分汊河段的床面切应力,获得了床面切应力的平面分布、纵向分布,分析了汊道阻力的特点,同时探讨了床面切应力的计算方法.     

淹没植被明渠边界切应力试验研究

生态河道中的植物在净化水质的同时增大了河道阻力,是抬高河道水位、影响河道行洪安全的原因之一.采用塑料草模拟植被,建立横断面为梯形的明渠水槽,研究植被淹没情况下明渠水深、流速以及植物间距对明渠切应力的影响.通过对研究水体的受力分析,推导出床面平均切应力计算公式;根据试验结果,计算得出不同条件下的边界平均切应力,分析不同水...     

矩形管渠中的边界切应力

边界切应力横向分布方程的建立，源自于仅包括次生雷诺应力项的简化河流涡度方程，方程应用一个通用函数模拟横向的不均匀性。通过动量传递模型，考虑了二次流对边界切应力的影响。根据这些分析，提出了描述横向边界切应力分布的经验公式，应用方形管道中切应力的实测数据量化经验公式中的一些系数。     

含沙水流的宾汉极限应力的计算公式

1922年美国学者宾汉(Bingham)提出了著名的流变方程——宾汉塑性流体流变方程(1)从而揭示了液体的一个重要流变特性。符合公式(1)的流体又称宾汉体,式中的τ_B称为宾汉极限应力(又称屈服应力),η称为刚性系数。宾汉体属于非牛顿流体。我国黄河的高含沙水流以及福建以北的淤泥质海岸、河口的浮泥运动大多属于宾汉体,或可以近似地看作宾汉体。因此,对于水利工作者来讲,研究水沙体系的流变特性具有重要的实际意义。极限应力τ_B是宾汉体中的重要特征值,在许多问题的研究中,都要涉及到它。而且,比起宾汉体的另一个特征值η来讲,τ_B的影响往往要大得很多。因此人们对此做了大量的试验研究工作。但由于影响流变特性的因素较多,也比较复杂,特别是对于水利工程中所遇到的高浓度水沙体系,其浓度范围广,粒径和级配变化大,各地水质和沙质又各不尽同,而这些基本因素对流变特性都会产生不同程度的影响。因此,泥沙浑水体系相对于极微     

离心叶轮内宾汉流体的密相两相湍流数值模拟

阐述了宾汉流体控制方程的特点,首先对单相的宾汉流体与密相液固两相流进行了计算,计算结果与实验数据吻合较好。其次对离心叶轮内的含颗粒的宾汉流体的两相流动进行了计算,从进口到出口,宾汉流体的速度是减小的,压力随半径增大逐渐升高,而且压力面上的压力大于吸力面上的压力。吸力面上的颗粒拟温度小于压力面上的颗粒拟温度,而且靠近壁面处的大于叶道中的。从减轻叶片磨损角度来讲,双圆弧型线比单圆弧的好,叶片出口角小的比出口角大的好。最后比较了液固两相流与含颗粒的宾汉流体的两相流的流动,颗粒拟温度有较大差别。     

含颗粒宾汉流体密相两相湍流的数值模拟

阐述了宾汉流体控制方程的特点，研究了宾汉流体屈服应力和塑性粘度的变化对两相流动的影响。随着屈服应力的增加，宾汉流体与颗粒相速度的主流速度减小。随着塑性粘度的增加，宾汉流体和颗粒相的主流速度分布出现了与屈服应力带来的影响的相反趋势。对带颗粒的宾汉流体的两相流流动与液固两相流流动做了比较，宾汉流体的两相流流动的两相速度比液固两相流流动的两相速度的分布平坦。     

宾汉体水流中泥沙起动机理

本文分析了宾汉流体中宾汉极限剪切力τB对泥沙起动起阻碍作用的力学机制，得出均匀无粘性沙的起动拖曳力的一般表达式。并对结果定性分析得到：(1)存在粒径D*，对粒径小于0.1D*的泥沙，起动中重力因素可忽略不计；对粒径大于10D*的泥沙，宾汉极限剪切力因素可忽略不计。(2)宾汉流体中τc随颗粒粒径D的变化关系为马鞍状曲线。存在某个粒径Dmin，其所需τc最小。     

宾汉体浆液扩散半径的研究及应用

本文在广义达西定律及球形扩散理论模型的基础上，推导出了宾汉体(Binham Fluid)浆液在砂土中进行渗透注浆时有效扩散半径的计算公式，并提出了求解方法，给出了该公式在防洪堤注浆防渗帷幕工程中的应用。运用该公式可以计算出宾汉体浆液扩散半径满足设计要求时所需注浆压力及其沿地层深度的变化，与Maag公式相比，发现达到同样扩散半径所需的注浆压力，Maag公式的计算结果明显偏小。施工检测结果表明实测的扩散半径与本文公式设计值虽然有差异，但基本能满足要求。     

浮泥的屈服应力确定方法

浮泥的流变特性对于研究浮泥的运动特性至关重要,其中屈服应力作为重要的流变参数,表征使浮泥产生流动状态的临界应力。针对目前大多数研究中浮泥屈服应力确定方法较为单一的情况,作者系统地介绍了浮泥屈服应力的直接确定方法和原理,包括流变学的方法、斜面平衡法、自由流动重力平衡法等。并通过实例,利用流变模型拟合法和自由流动重力平衡法确定连云港区浮泥样本的屈服应力,并对这2种方法得到的结果进行了比较和探讨。     

布金汉方程的代数解在流变参数测定中的应用

工农业生产实践中存在大量的以宾汉流体为主的非牛顿流体流动现象,由于用来量化描述宾汉体流变学特征的宾汉方程是一个比较复杂的微分方程,工业设计中流变参数极限切应力τβ、和刚度系数η的确定,大多数都通过毛细管黏度计用图解法获得。本文介绍了一种宾汉方程的代数解法,可准确给出宾汉极限切应力与毛细管中切变速率的数学表达式,以该数学表达式为依据,导出了极限切应力为零时经典的牛顿体泊谡叶方程。该代数解法所得到的数学表达式,可大幅度的减少传统的毛细管黏度计图解法试验测试工作量,对宾汉体流变参数的测定具有重要意义。     

推移质运动对清水和宾汉体泥浆湍流结构的影响

通过试验研究了清水湍流和泥浆湍流中加入推移质后时均流速分布、脉动强度、概率密度分布、相关系数、频谱密度分布等的变化.试验结果证明,清水和泥浆湍流中加入推移质后时均流速减小,时均流速梯度增大,脉动加强.泥浆过渡区湍流上部为层流,有流核,加入推移质后,上部层流转变为湍流,流核消失.分析证明,这是由于推移质运动增大了雷诺应力和时均流速梯度,因而增大了时均流动向脉动传递的能量的缘故,清水湍流中加入推移质后脉速概率密度分布偏离正态,偏态系数加大.泥浆湍流中加入推移质后相关系数降低,脉动的随机性增大.泥浆湍流的脉动能量集中于低频脉动.由于推移质也可以吸收低频脉动能来支持其运动,所以加入推移质后泥浆湍流的低频脉动能量降低,高频脉动能量增大.     

泥石流浆体屈服应力的计算方法

大量试验资料表明，泥石流浆体具有屈服应力，很多研究成果表明，浆体屈服应力由两部分组成，即网格结构的联结力和沙粒间的摩擦力，本文以颗粒电化学理论为基础，从理论上导出这两部分的表达式，得到浆体屈服应力公式，并用试验资料进行了验证。     

干旱胁迫对大豆生理生态及产量的影响

针对干旱灾害对农业生产带来减产问题,研究干旱条件下大豆的生理生态的变化特征,为粮食高产提供依据。从大豆开花期开始,通过小区试验对冀豆12号进行控制干旱时间和不同程度土壤水分处理,研究不同处理下大豆叶绿素、叶面积和光合作用率、产量及其品质的变化规律。结果表明:干旱时间越长,大豆生理生态特征呈下降趋势;且在短时间处理后及时复水处理,其生理生态特征有回升趋势;在土壤含水量占田间含水量的40%～50%时,大豆的叶绿素含量和叶面积指数最大;土壤含水量低于30%时,叶绿素含量和叶面积指数最低;对照处理净光合速率远高于各时间和水分处理,并且在处理结束后,植株净光合速率会有反升的现象;在不同处理条件下,产量随胁迫时间加长和土壤水分减少而减少,但千粒重却与之相反;蛋白质含量将会上升,而脂肪含量及脂肪蛋白总量会下降。     

黏土矿物对泥石流体屈服应力影响的实验研究

一般情况下,泥石流体屈服应力随着泥沙颗粒体积浓度的增大而增大,同时随着黏粒黏性的增强而增强。在此研究基础上,以泥石流体屈服应力为研究目标,选取了蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭土等4种常见的黏土矿物为研究对象,通过改变泥石流体中泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成分及黏粒重量百分含量得出:1一般情况下,黏土成份对泥石流体屈服应力影响的强弱关系依次为蒙脱石伊利石绿泥石高岭土。2泥沙颗粒体积浓度和黏粒百分含量对泥石流体屈服应力的影响呈指数关系。3综合分析泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成份、黏粒百分含量与屈服应力的关系后获得了黏土矿物下屈服应力的关系式。4用野外调查资料验证了上述泥石流屈服应力与泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物的关系,具有一定的准确性。