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浑水-浮泥分层流动稳定性判别标准
被引量：
3
1
作者
温志超
徐海珏
白玉川
《水动力学研究与进展（A辑）》
CSCD
北大核心
2021年第2期252-264,共13页
稳定行进中的泥沙异重流,由于垂向泥沙浓度分布不均,在交界面处存在密度梯度和黏度梯度。交界面以上为含沙量较少的浑水层,泥沙颗粒悬浮在液体中,属于牛顿流体;交界面下侧为含沙量较高的浮泥层,其流变关系表现出非牛顿特性,选取幂律流...
稳定行进中的泥沙异重流,由于垂向泥沙浓度分布不均,在交界面处存在密度梯度和黏度梯度。交界面以上为含沙量较少的浑水层,泥沙颗粒悬浮在液体中,属于牛顿流体;交界面下侧为含沙量较高的浮泥层,其流变关系表现出非牛顿特性,选取幂律流模型对其进行描述。根据上下层流体中泥沙浓度分布及流变特征的不同,该文构建了浑水-浮泥双层流体模型,综合考虑上层浑水密度、下层浮泥密度、浮泥幂律指数及浮泥相对厚度等特征参数,计算了分层流由层流转捩为湍流时的临界雷诺数,分析了浑水-浮泥分层流扰动流速分布特征,阐述了浮泥层对分层流体流动稳定性的影响,表现为下层浮泥的密度和黏度均大于上层浑水,随着浮泥层密度和相对厚度的增加,分层流体流动稳定性逐渐增强。该研究为构建泥沙异重流稳定运动模型提供了思路。
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关键词
浑水-浮泥分层
流
幂
律
流
模型
双层
流
体
模型
流
动稳定性
临界雷诺数
原文传递
波浪扰动下河口幂律异重流的动力场分布特性
被引量：
3
2
作者
徐海珏
吴金森
白玉川
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1699-1711,共13页
河口底层浮泥异重流的运动特性对于河口维持以及港口航道泥沙淤积过程具有重要的作用,是海岸学科研究的关键内容,也是热点内容之一.本文首先综述了河口泥沙异重流研究的重要意义,分析并总结了各家异重流理论模型的不同点和适应条件;其次...
河口底层浮泥异重流的运动特性对于河口维持以及港口航道泥沙淤积过程具有重要的作用,是海岸学科研究的关键内容,也是热点内容之一.本文首先综述了河口泥沙异重流研究的重要意义,分析并总结了各家异重流理论模型的不同点和适应条件;其次,根据本文研究问题的实际需要,构建了波浪与底泥相互作用的双层流体理论分析模式,将上层流体简化为常见的牛顿体,而将下层流体的流变关系设置为幂律函数,研究了波浪作用下河口底部幂律异重流的流场特性.这些特性包括:波浪速度场、底泥运动的流速场、不同密度影响下的压力场以及异重流泥面波与表面波的波幅比等,分析了泥层密度、波动圆频率以及底泥幂律指数对流场及界面波的影响.研究发现,在波浪扰动下,两层流体交界处速度分量连续,压强出现突变.在下部泥层中,水平速度幅值曲线存在极大值.随着波动圆频率增加以及泥层密度与流动指数的减小,界面处上下压强差值呈现增大的趋势.本模型与实测波幅比的数据进行对比结果证实了模型的合理性.
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关键词
流
场
两层
流
体
模型
底泥
幂
律
流
模型
波幅比
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职称材料
幂律流底泥的质量输移和流场
被引量：
1
3
作者
刘洁
白玉川
徐海珏
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1798-1805,共8页
基于欧拉坐标系,在波浪与底泥相互作用的两层系统中,对表面波作用下底泥的质量输移进行理论研究.上层为水;下层为底泥,用幂律流模型描述;波动由施加在在自由水表面上的周期性压力荷载驱动.基于浅水波和小变形假设,采用摄动分析将运动方...
基于欧拉坐标系,在波浪与底泥相互作用的两层系统中,对表面波作用下底泥的质量输移进行理论研究.上层为水;下层为底泥,用幂律流模型描述;波动由施加在在自由水表面上的周期性压力荷载驱动.基于浅水波和小变形假设,采用摄动分析将运动方程和边界条件展开到二阶问题,并采用数值迭代法计算求解非线性微分方程.分析幂律流流动指数和压力荷载的变化对流场分布、质量输移速度以及自由水面和泥-水界面位置变化的影响.结果发现,随着幂律流流动指数的减小,由于受到界面剪切作用,泥-水界面附近流场中出现环流结构和流动间歇性停止现象,同时质量输移速度迅速减小.为验证理论分析的正确性,将质量输移速度计算结果与水槽试验结果进行对比,结果发现两者吻合较好.
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关键词
表面波
底泥
幂
律
流
模型
周期性压力
流
场
质量输移
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职称材料
周期性压力作用下单层幂律流底泥流场分布
4
作者
刘洁
白玉川
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期52-59,共8页
基于欧拉坐标系统,对河口底泥流场分布进行了理论研究。泥波由作用在其表面的周期性压力驱动,底泥的流变特性由幂律流流变模型描述,根据浅水波和小变形假设,采用摄动分析展开到一阶得到运动方程,并且用数值迭代法求解非线性微分方程。...
基于欧拉坐标系统,对河口底泥流场分布进行了理论研究。泥波由作用在其表面的周期性压力驱动,底泥的流变特性由幂律流流变模型描述,根据浅水波和小变形假设,采用摄动分析展开到一阶得到运动方程,并且用数值迭代法求解非线性微分方程。根据数值计算结果,分析幂律流流动指数和外加周期性压力载荷对泥波流场分布和表面波高的影响。
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关键词
底泥
幂
律
流
模型
周期性压力
流
场
波高
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职称材料
题名
浑水-浮泥分层流动稳定性判别标准
被引量：
3
1
作者
温志超
徐海珏
白玉川
机构
天津大学河流海岸工程泥沙研究所
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《水动力学研究与进展（A辑）》
CSCD
北大核心
2021年第2期252-264,共13页
基金
科技部重点研发计划(2018YFC0407505)
国家自然科学基金(51879182)资助。
文摘
稳定行进中的泥沙异重流,由于垂向泥沙浓度分布不均,在交界面处存在密度梯度和黏度梯度。交界面以上为含沙量较少的浑水层,泥沙颗粒悬浮在液体中,属于牛顿流体;交界面下侧为含沙量较高的浮泥层,其流变关系表现出非牛顿特性,选取幂律流模型对其进行描述。根据上下层流体中泥沙浓度分布及流变特征的不同,该文构建了浑水-浮泥双层流体模型,综合考虑上层浑水密度、下层浮泥密度、浮泥幂律指数及浮泥相对厚度等特征参数,计算了分层流由层流转捩为湍流时的临界雷诺数,分析了浑水-浮泥分层流扰动流速分布特征,阐述了浮泥层对分层流体流动稳定性的影响,表现为下层浮泥的密度和黏度均大于上层浑水,随着浮泥层密度和相对厚度的增加,分层流体流动稳定性逐渐增强。该研究为构建泥沙异重流稳定运动模型提供了思路。
关键词
浑水-浮泥分层
流
幂
律
流
模型
双层
流
体
模型
流
动稳定性
临界雷诺数
Keywords
the suspension-fluid mud stratified flow
power-law flow model
two-layer flow model
flow stability
the critical Reynolds number
分类号
O352 [理学—流体力学]
原文传递
题名
波浪扰动下河口幂律异重流的动力场分布特性
被引量：
3
2
作者
徐海珏
吴金森
白玉川
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
天津大学河流海岸工程泥沙研究所
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1699-1711,共13页
基金
科技部重点研发计划(2018YFC0407505)
国家自然科学基金(41576093)资助项目
文摘
河口底层浮泥异重流的运动特性对于河口维持以及港口航道泥沙淤积过程具有重要的作用,是海岸学科研究的关键内容,也是热点内容之一.本文首先综述了河口泥沙异重流研究的重要意义,分析并总结了各家异重流理论模型的不同点和适应条件;其次,根据本文研究问题的实际需要,构建了波浪与底泥相互作用的双层流体理论分析模式,将上层流体简化为常见的牛顿体,而将下层流体的流变关系设置为幂律函数,研究了波浪作用下河口底部幂律异重流的流场特性.这些特性包括:波浪速度场、底泥运动的流速场、不同密度影响下的压力场以及异重流泥面波与表面波的波幅比等,分析了泥层密度、波动圆频率以及底泥幂律指数对流场及界面波的影响.研究发现,在波浪扰动下,两层流体交界处速度分量连续,压强出现突变.在下部泥层中,水平速度幅值曲线存在极大值.随着波动圆频率增加以及泥层密度与流动指数的减小,界面处上下压强差值呈现增大的趋势.本模型与实测波幅比的数据进行对比结果证实了模型的合理性.
关键词
流
场
两层
流
体
模型
底泥
幂
律
流
模型
波幅比
Keywords
flow field
two-layer fluid model
mud
power-law model
wave amplitude ratio
分类号
TV148 [水利工程—水力学及河流动力学]
下载PDF
职称材料
题名
幂律流底泥的质量输移和流场
被引量：
1
3
作者
刘洁
白玉川
徐海珏
机构
重庆交通大学国家内河航道工程技术研究中心
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1798-1805,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(40376028
41576093)
天津市应用基础研究计划资助项目(11JCYBJC03200)
文摘
基于欧拉坐标系,在波浪与底泥相互作用的两层系统中,对表面波作用下底泥的质量输移进行理论研究.上层为水;下层为底泥,用幂律流模型描述;波动由施加在在自由水表面上的周期性压力荷载驱动.基于浅水波和小变形假设,采用摄动分析将运动方程和边界条件展开到二阶问题,并采用数值迭代法计算求解非线性微分方程.分析幂律流流动指数和压力荷载的变化对流场分布、质量输移速度以及自由水面和泥-水界面位置变化的影响.结果发现,随着幂律流流动指数的减小,由于受到界面剪切作用,泥-水界面附近流场中出现环流结构和流动间歇性停止现象,同时质量输移速度迅速减小.为验证理论分析的正确性,将质量输移速度计算结果与水槽试验结果进行对比,结果发现两者吻合较好.
关键词
表面波
底泥
幂
律
流
模型
周期性压力
流
场
质量输移
Keywords
surface wave
bed mud
power-law model
periodic pressure load
flow field
mass transport
分类号
U65 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
周期性压力作用下单层幂律流底泥流场分布
4
作者
刘洁
白玉川
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期52-59,共8页
基金
国家自然科学基金(40376028)
天津市应用基础研究计划(11JCYBJC03200)
文摘
基于欧拉坐标系统,对河口底泥流场分布进行了理论研究。泥波由作用在其表面的周期性压力驱动,底泥的流变特性由幂律流流变模型描述,根据浅水波和小变形假设,采用摄动分析展开到一阶得到运动方程,并且用数值迭代法求解非线性微分方程。根据数值计算结果,分析幂律流流动指数和外加周期性压力载荷对泥波流场分布和表面波高的影响。
关键词
底泥
幂
律
流
模型
周期性压力
流
场
波高
Keywords
bed mud
power-law model
periodic pressure load
flow field
wave height
分类号
P731.2 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
浑水-浮泥分层流动稳定性判别标准
温志超
徐海珏
白玉川
《水动力学研究与进展（A辑）》
CSCD
北大核心
2021
3
原文传递
2
波浪扰动下河口幂律异重流的动力场分布特性
徐海珏
吴金森
白玉川
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
3
幂律流底泥的质量输移和流场
刘洁
白玉川
徐海珏
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
4
周期性压力作用下单层幂律流底泥流场分布
刘洁
白玉川
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
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