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矩形断面中流动的水流,在边壁附近其特征表现为三维性。依据试验资料,论证了笔者提出的水力半径分割原则,在角区附近存在一条雷诺应力为零的曲线,二次流不穿越该线,两个方向相反的二次流分别存在于分割线上、下。在此基础上,从流速分布角度论证了水力半径分割曲线的存在;通过整理试验资料发现,同一根垂线上,当高度越过分割线时,其流速分布曲线偏离对数规律,需用另一区域的对数规律描述。并提出了断面流速的计算方法。 相似文献
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应变式水流紊动传感器及紊动流速仪在高含沙水流中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
应变式水流紊动传感器及紊动流速仪可应用于高含沙水流紊动流事浓 时均流速的测量,适用含沙量范围为0-666kg/m^3,对传感器的标定及使用表明仪器所采集的信号是可信的,数据是准确的。 相似文献
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矩形断面中流动的水流,在边壁附近其特征表现为三维性。依据试验资料,论证了笔者提出的水力半径分割原则,在角区附近存在一条雷诺应力为零的曲线,二次流不穿越该线,两个方向相反的二次流分别存在于分割线上、下。在此基础上,从流速分布角度论证了水力半径分割曲线的存在;通过整理试验资料发现,同一根垂线上,当高度越过分割线时,其流速分布曲线偏离对数规律,需用另一区域的对数规律描述。并提出了断面流速的计算方法。 相似文献
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采用激光多普勒流速仪(LDV)试验研究含柔性沉水植物的水流运动。试验结果表明:流速沿垂线分布呈S形,分为3个区域,即植物内部区、过渡区和上部区。植物密度对过渡区内流速影响显著,在该区内,植物密度越大则流速梯度越大。含植物水流的紊动强度和雷诺应力都明显增大,它们在垂线分布上有相似之处,都是在植物顶层的位置上达到最大值,说明在此区域内存在较强的能量交换和剪切作用;二者在植物顶层上部区域随着水深的增加而减小,在植物内部区随着水深的增加而增大。 相似文献
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为揭示密排粗糙床面对明渠水流紊动参数的定量影响规律,采用不同直径的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和加糙床面明渠紊流PIV流场测试资料,探讨了加糙后紊动强度、雷诺应力和紊动能等参数的变化特征。结果表明:床面粗糙对紊动参数的影响主要体现在内区,而外区紊动参数的变化相对较小。加糙后纵向和垂向紊动强度相对值u’+、v’+在内区呈现不同的变化规律,流量相同时,粗糙雷诺数Re*越大,v’+越大,而u’+越小;床面粗糙对内区水流有抑制纵向紊动和加强垂向紊动的双重作用,而对外区水流有加强纵、垂双向紊动的作用;床面加糙对垂向紊动强度的影响总体大于纵向。加糙后内、外区的雷诺应力绝对值均增大,内区增幅尤为明显,雷诺应力增大的原因在于水流质点混掺强度和频次均增大。不同工况紊动能相对值E+在内区差异明显,随着相对水深η的增大,E+差异逐渐减小,在水面附近趋于一致;加糙后内区紊动能绝对值总体减小,而外区紊动能绝对值有所增大,内、外区紊动能变化与床... 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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明渠水流含沙量沿垂线分布研究 总被引:4,自引:0,他引:4
本文在分析天然河道高含沙水流实测含沙量分布的基础上,得到泥沙紊动扩散系数εs沿垂线分布的规律是:河底为零;河底至相对水深Y/H=0.2范围内εs随水深增加而变大;Y/H=0.2至水面区间基本是一常数,这与Anderson整理分析一般低含沙水流资料得到的结论是一致的,然后用分析所得的紊动扩散系数εs的表达式代入泥沙扩散方程求解析解,导出二维均匀明渠水流在平衡情况下悬移质含沙量沿垂线分布公式,该公式克服了经典的Rouse公式的两个缺陷,且与天然河道实测资料吻合较好。 相似文献
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ADV在波浪边界层流动特性研究中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
本文介绍新声学多普勒流速仪(Acoustic-Doppler Velocimeter)技术在波浪流动特性研究中的应用。通过波浪水槽试验,利用ADV测量椭圆余弦波作用下不同底床情况,垂线上各点的瞬时流速。将瞬时流速进行相位平均,计算了各点的紊动强度。试验结果显示:在平底床面,水平流速u沿水深变化曲线体现了椭圆余弦波流速的不对称性;分析紊动强度沿水深分布,两种床面上水平流速u的紊动强度明显大于另外两个方向,沙纹床面上由于受到分离涡的影响,紊动强度沿水深分布和平坦床面上的特性有较大不同。 相似文献
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通过多组次水槽试验,应用ADV研究入汇角为90°时不同汇流比水流条件下交汇区域的三维水流结构及其脉动特性。试验表明:支流汇入后,将对主流上游水面产生顶托影响,使得主支流水位不仅是各自流量的函数,还与主支流流量比大小有关。入汇口上游断面受影响范围很小,但下游断面受影响范围较大,越靠近入汇口一侧,受影响程度越大,影响范围接近入汇口下游收缩区外侧的剪切面。入汇口下游的主流边壁(靠近入汇口一侧)的分离区附近水流脉动强度和雷诺应力均较大,回流现象很明显,水面呈现极不规则的扭曲面。入汇口下游主流右侧(靠近分离区附近)在相对水深z*=0.2附近处,x和y方向的脉动强度易出现极大值。 相似文献
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利用单点三维流速测量仪(ADV)对顺直明渠岸边侧向45°取水口的近区水域进行了三维流速测量。以分流流速比η为主要参数,分析了取水口近区水域的水力特性,包括取水分流宽度、分槽回流特性及口门断面紊动特性等。将本文的部分试验结果与90°取水口的结果进行了对比,结果表明45°取水口附近的水流更加平顺,口门断面处的流速分布更加均匀,分槽内净进流宽度更大。 相似文献
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分流对弯道水流水力特性影响的试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用先进的三雏声学多普勒流速仅(ADV)对不同分流比工况下穹道水流水力特性进行了试验研究.通过分析比较总结了各种工况下弯道干水槽水流水面形态、流速场分布和表底层水体分流宽度等特性的变化规律. 相似文献
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通过制作交汇角为90°的复式断面河道“Y”型交汇河口模型,利用三维声学多普勒流速仪(ADV)和测针获取流速及水位数据,对支流河口处的水流流态包括水面形态、水流流速和水流分区进行分析。结果表明复式断面河道交汇口处流场具有很强的紊动特性,其中分离区问题是航道整治和有关环境部门应重视的部位。 相似文献
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河道漫滩及湿地上淹没柔性植物水流的紊流特性 总被引:2,自引:0,他引:2
植物在河流生态的修复中起重要作用,因此对含植物明渠水流的紊流机理的研究显得非常重要。将河漫滩及湿地中含淹没柔性植物的水流视为充分发展了的紊流,在实验室中用特定材料模拟柔性植物,通过水槽试验用三维ADV对淹没柔性植物段紊流特性进行了测量研究,对试验结果计算分析表明含淹没柔性植物的垂向流速分布不再符合指数分布;其紊流具有明显的各向异性特性;植物冠层交界处,水流紊动交换强烈,该处紊流强度及雷诺应力出现最大值。 相似文献