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本文应用湍流模式,建立了盲肠口门紊动掺混区水流运动的数学模型,在定常流动中,近似具有自相似性。利用相似理论,给出了流函数和流速的相似函数,对掺混区的水流运动进行了模拟计算。并分析了掺混区横向流速梯度及涡粘性系数的变化特性。 相似文献
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高含沙圆管流的紊动强度分布 总被引:9,自引:2,他引:9
陈立 《水动力学研究与进展(A辑)》1993,8(B12):526-534
明渠高含沙水流紊动特性的研究比较多,而关于高含沙管流紊动的文献则很少见到。我们在管路试验系统中,用应变式紊动流速仪,观测了管道内高含沙水流紊动强度的大小,沿垂线分布以及流速,含沙量对紊动强度大小和分布的影响,初步探讨了流核区内存在紊动,管轴处紊动紊动强度不小于其周围附近点紊动强度值的机理。 相似文献
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本文利用一维和二维激光测速系统,对光滑溢流坝面反弧段水流进行了精细的量测.对反弧段边界层的各种紊动特性进行了分析研究.给出了沿反弧段坝面x方向(流向)和y方向(法向)紊流强度和的分布,以及反弧水流边界层紊动切应力的分布规律.可以看出,反弧段水流紊动特性具有明显的特点,与陡坡上的水流不同,边界层内紊动及掺混明显加剧,尤以边界层中部增加最为突出.边界层以外的外流区仍存在着一定的紊动及掺混,且沿程在不断地发展.本文通过对紊动比尺及功率谱的研究发现,反弧段涡旋比尺大大增加,大尺度涡旋的形成对反弧段水流的紊动结构有较大的影响. 相似文献
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泥沙对水流紊动影响的进一步分析 总被引:3,自引:3,他引:3
泥沙颗粒对水流紊动的影响是水-沙两相流运动的重要问题之一。本文针对这一问题,从水流紊动的起因出发,分析了泥沙影响水流紊动的基本途径和方式,结合实验资料,主要对含沙量和泥沙粒径影响水流紊动强度的机理进行了探讨。从不出现尾涡脱落的至少能响应一部分大尺度涡的基本条件出发,得到了泥沙颗粒抑制或增强紊动的判别条件,并得出结论:因含有沙粒、水流紊动存在着被削弱、增强、或局部削弱、局部增强3种情况,表面在不同的 相似文献
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泥沙的动水沉速及对准静水沉降法的改进 总被引:1,自引:0,他引:1
长期以来,专家们一直认为泥沙在动水中的沉速小于在静水中的沉是由于动水中向上紊速阻碍泥沙沉降的结果。本文认为,时均向上紊速和向下紊速是相等的,紊速对泥沙沉速的,影响只有在悬沙浓度沿垂线分布存在梯度时才能反映出来,梯度越大,动水沉速减少越多。本文提出的概念,为今后进一步研究泥沙的动水沉速开辟了一条新的途径。 相似文献
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泥沙粒径与水流紊动关系试验研究 总被引:1,自引:5,他引:1
挟沙水流中的泥沙颗粒因水流紊动而悬浮,同时受重力作用而下沉。由于水流中的泥沙颗粒会对水流紊动产生影响,反之,水流紊动也对泥沙颗粒分布产生影响,它们之间作用是相辅相成的。本文采用超声流速仪(MicroADV)量测挟沙水流的时均流速沿垂向分布,同时对泥沙颗粒粒径的分布进行了试验,研究了泥沙颗粒粒径d50和水流紊动强度在沿垂向分布之间的内在联系,结果表明:泥沙颗粒粒径和紊动强度沿垂线的分布一致性较好,并用实测资料对他们进行了拟合,建立了它们之间的关系式,有一定的实用价值。 相似文献
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动床水流卡门常数K的物理意义及其应用 总被引:3,自引:1,他引:2
本文分析了动床水流流速分布与点、线、面的卡门常数K值的关系,指出在主流区流速分布仍遵循对数定律(但K值不再是0.4),文中揭示了动床水流卡门常数K值具有可变的特性,建立了悬浮指标、掺混长度、动量交换和泥沙交换系数垂线分布变化规律与水流结构(流速分布)变化规律之间的联系,并获得了正确的理论解。 相似文献
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水沙两相流中泥沙相的紊动扩散特征 总被引:1,自引:0,他引:1
为研究恒定流和往复流饱和输沙情况下的泥沙扩散系数的规律,此文根据水沙两相紊流理论建立一个适用于全沙输移的二维数学模型,并利用物理模型试验的结果验证数学模型的正确性。研究表明,恒定流中水面处给定紊动动能为0的条件和给定紊动动能梯度为0的条件时,扩散系数的分布形式有很大的不同,但两种条件下浓度沿水深的分布没有明显的差别。往复流中泥沙扩散系数在水深方向上受浓度分布和往复流边界层内紊动特征的影响,呈现出一种十分复杂的时空变化规律。 相似文献
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细颗粒悬沙浓度分布的影响因素分析 总被引:3,自引:1,他引:2
从颗粒运动的PDF(概率密度分布函数)输运方程出发建立颗粒相的质量、动量和脉动速度二阶矩方程。对明渠二维恒定均匀流,利用垂向动量方程导出了修正的泥沙扩散方程,表明颗粒脉动强度梯度、升力、有效重力和紊动扩散都影响悬沙运动。理论和数值分析了细颗粒泥沙的密度、粒径、浓度,挟沙水流的水深和剪切流速等因素对泥沙扩散系数和浓度分布形状的影响,并定量分析了细颗粒试验资料,表明传统扩散方程在粒径、剪切流速相对较大、水深和水沙密度比较小的流动中存在较大误差,需要修正。 相似文献
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对悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析 总被引:8,自引:0,他引:8
在悬移质动床模型设计中长期存在着两个表征泥沙扩散相似的条件。在变态模型中,这两个条件不能同时得到满足。本文根据相似流动的基本方程必须相同这一原则,从泥沙扩散方程的原始形式出发,说明只能导得一个泥沙扩散相似条件;并进而说明,另一条件,即所谓悬浮相似条件,在变态模型中是不能成立的。在现行的后一条件推导中,引入了若干假设,其中包括流速分布式:dU/dy=U*o/ky但在满足动量和水连续方程相似的前提下, 相似文献
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从二相流方程出发研究平衡输沙—扩散理论和泥沙扩散系数的讨论 总被引:9,自引:1,他引:9
根据力平衡原理研究泥沙汲工的垂向分布,参照湍流混合气体运动中组元间作用力的本构式的构成,给出了湍流二相流相间阻力的本构式,并由此推导了充分发展的明渠流动中泥沙浓度的垂向分布。以本文给出的泥沙力平衡方程为基础,引入某些近似可推导出沿用至今的(泥沙运动的)扩散理论所给出的方程。 相似文献
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根据紊流扩散理论所得的三维非恒定悬移质泥沙运动方程,利用相似理论,对悬移质泥沙悬移相似条件进行了初步探讨,结果表明,悬浮相似条件和沉降相似条件相同。众多学者之所以推导出与此条件不相容的悬浮相似条件,问题的关键在于泥沙紊动扩散系数比尺αεSy 的求解中,引用了摩阻流速、对数流速分布和卡门 常数比尺这3个在变态模型中互不相容的等式条件。 相似文献
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黏性泥沙絮凝-沉降-再悬浮运动过程数学模型研究 总被引:4,自引:1,他引:3
黏性泥沙运动特性是河流海洋泥沙动力学研究热点之一。为研究紊动水体中黏性泥沙运动过程及其机理,以絮凝动力学方程为基础,通过设置不同粒径级别的泥沙絮团再悬浮量为下边界条件来反映黏性泥沙絮团的再悬浮,建立了黏性泥沙絮凝-沉降-再悬浮动态过程数学模型。模型验证结果表明,新建模型可用于描述黏性泥沙絮凝-沉降-再悬浮运动过程,且具有一定的精度。最后以泥沙絮团体积分布为指标,探讨了强紊动水体中絮凝、沉降和紊动扩散在这一动态过程中的作用。研究结果表明,强紊动水体中,上层区域泥沙絮团分布的决定因素是沉降和紊动扩散;中部区域是絮凝;下层区域是絮凝和紊动扩散。 相似文献