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密排粗糙床面明渠水流的流速结构
被引量：
5
1
作者
张建梅
钟亮
刘珺洁
《水电能源科学》
北大核心
2018年第10期108-112,共5页
密排粗糙床面在江河治理工程措施中应用广泛,采用不同直径d的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和密排加糙床面的8组PIV水槽明渠均匀紊流试验资料,研究床面粗糙对明渠水流流速结构的影响规律。结果表明,密排加糙床面明渠紊...
密排粗糙床面在江河治理工程措施中应用广泛,采用不同直径d的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和密排加糙床面的8组PIV水槽明渠均匀紊流试验资料,研究床面粗糙对明渠水流流速结构的影响规律。结果表明,密排加糙床面明渠紊流的理论床面位置约在颗粒顶部以下0.15d处;粘性底层以外区域的纵向时均流速垂线分布满足对数公式,卡门常数κ=0.4,积分常数A=9.6~11.8,且A随粗糙雷诺数Re_*呈幂函数递增变化;床面加糙对内区流速的影响大于外区。脉动流速u、v的空间自相关系数C_(uu)、C_(vv)为正值,空间互相关系数C_(uv)、C_(vu)为负值,C_(uu)云图分布大体呈水平略向上倾斜的椭圆形,C_(vv)云图分布大致呈圆形,C_(uv)、C_(vu)的云图分布总体均呈第2、4象限倾斜的椭圆。流量Q增大后,C_(uu)分布椭圆形状变得细长,C_(vv)分布与圆形更为接近,C_(uv)、C_(vu)分布椭圆长轴与水平轴的倾角均减小;床面加糙对C_(uu)影响较小,而对C_(vv)、C_(uv)、C_(vu)的影响较大,加糙后C_(vv)、C_(uv)、C_(vu)绝对值总体减小,空间相关性减弱。
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关键词
密排粗糙床面
明渠紊流
时
均
流速
分布
脉动
流速
空间相关性
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职称材料
光滑壁面明渠水流的三维格子玻耳兹曼模拟
被引量：
1
2
作者
丁磊
张庆河
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期120-125,共6页
明渠水流与泥沙运动、河床演变等问题密切相关,明渠水流特征的研究对于揭示明渠水流作用下的泥沙运动机理具有十分重要的意义.为此,应用新型数值模拟方法三维格子玻耳兹曼方法对明渠均匀流进行了研究.首先介绍了格子玻耳兹曼方法的理论...
明渠水流与泥沙运动、河床演变等问题密切相关,明渠水流特征的研究对于揭示明渠水流作用下的泥沙运动机理具有十分重要的意义.为此,应用新型数值模拟方法三维格子玻耳兹曼方法对明渠均匀流进行了研究.首先介绍了格子玻耳兹曼方法的理论基础、边界条件处理以及流动的驱动方式,接着分别模拟了明渠层流和光滑壁面紊流的近底水流运动.结果表明,得到的明渠层流流速和切应力分布与解析解吻合较好,同时较好地反映了光滑壁面明渠紊流的流速分区结构、紊动特性和阻力规律,从而说明格子玻耳兹曼方法在明渠水流模拟中具有较好的适用性,为进一步采用该方法研究明渠流近底泥沙颗粒运动机理奠定了基础.
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关键词
明渠层流
明渠光滑紊流
时
均
流速
分布
切应力
分布
格子玻耳兹曼方法
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职称材料
部分植被化矩形河槽紊流时均流速分布分析解
被引量：
7
3
作者
槐文信
耿川
+1 位作者
曾玉红
杨中华
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2011年第4期437-444,共8页
研究了部分植被化矩形河槽紊流的水深平均流速分布.植被被视为不可移动的刚性多孔介质,植被对水流的阻力以多孔介质理论加以考虑,并综合考虑部分植被存在时矩形河槽紊动水流二次流的作用,建立了紊流动量方程.针对恒定均匀流的特点,对动...
研究了部分植被化矩形河槽紊流的水深平均流速分布.植被被视为不可移动的刚性多孔介质,植被对水流的阻力以多孔介质理论加以考虑,并综合考虑部分植被存在时矩形河槽紊动水流二次流的作用,建立了紊流动量方程.针对恒定均匀流的特点,对动量方程进行了简化,沿水深方向积分并引入参考量,形成无量纲形式的基于多孔介质理论紊动水流控制方程,进而对其求解给出了水深平均纵向时均流速分布的分析解.研究表明,在不同水流条件下的二次流强度系数具有相同的数量级.为验证分析解的正确性,在实验室采用MicoADV测量了部分植被化矩形河槽水流的流速分布.数值解与实验资料和日本学者的相关实验资料的对比表明,该方法可以准确预测部分植被化矩形河槽紊流水流的水深平均流速分布.
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关键词
多孔介质理论
植被河槽
二次流
横向
时
均
流速
分布
矩形河槽
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职称材料
含淹没水生植物冠层的水流时均流速分布研究进展
被引量：
1
4
作者
李艳红
谢立全
《海洋科学前沿》
2018年第4期155-162,共8页
大型淹没水生植物冠层可以为各种水生生物提供栖息地、食物和游乐场所,同时也能通过吸收细颗粒污染物和释放氧气等净化水体、提高水质,因而对河流、湖泊和海岸生态环境的保持、修复和改善具有重要意义。其环境水动力学问题已经被全球越...
大型淹没水生植物冠层可以为各种水生生物提供栖息地、食物和游乐场所,同时也能通过吸收细颗粒污染物和释放氧气等净化水体、提高水质,因而对河流、湖泊和海岸生态环境的保持、修复和改善具有重要意义。其环境水动力学问题已经被全球越来越多的研究所关注,其中一个最基本的问题是水流时均流速的垂向分布,它直接关系到水流的阻力和质量输送。本文将流速分布形式分为三大类:对数分布;具有拐点的反正切和双曲形分布;以及分段叠加混合型分布。分别对这三类分布形式的主要特征和适用特点进行概括性综述,并根据形成的紊动和动量传递机理对其未来发展方向进行展望。该进展综述旨在为水流生态管理和修复工程提供基本思路指导,也方便研究者高效定位科学问题。
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关键词
淹没水生植物冠层
水流
时
均
流速
分布
环境水动力学
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职称材料
题名
密排粗糙床面明渠水流的流速结构
被引量：
5
1
作者
张建梅
钟亮
刘珺洁
机构
重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心
重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室
出处
《水电能源科学》
北大核心
2018年第10期108-112,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51509026)
重庆市基础科学与前沿技术研究项目(cstc2017jcyjAX0278)
文摘
密排粗糙床面在江河治理工程措施中应用广泛,采用不同直径d的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和密排加糙床面的8组PIV水槽明渠均匀紊流试验资料,研究床面粗糙对明渠水流流速结构的影响规律。结果表明,密排加糙床面明渠紊流的理论床面位置约在颗粒顶部以下0.15d处;粘性底层以外区域的纵向时均流速垂线分布满足对数公式,卡门常数κ=0.4,积分常数A=9.6~11.8,且A随粗糙雷诺数Re_*呈幂函数递增变化;床面加糙对内区流速的影响大于外区。脉动流速u、v的空间自相关系数C_(uu)、C_(vv)为正值,空间互相关系数C_(uv)、C_(vu)为负值,C_(uu)云图分布大体呈水平略向上倾斜的椭圆形,C_(vv)云图分布大致呈圆形,C_(uv)、C_(vu)的云图分布总体均呈第2、4象限倾斜的椭圆。流量Q增大后,C_(uu)分布椭圆形状变得细长,C_(vv)分布与圆形更为接近,C_(uv)、C_(vu)分布椭圆长轴与水平轴的倾角均减小;床面加糙对C_(uu)影响较小,而对C_(vv)、C_(uv)、C_(vu)的影响较大,加糙后C_(vv)、C_(uv)、C_(vu)绝对值总体减小,空间相关性减弱。
关键词
密排粗糙床面
明渠紊流
时
均
流速
分布
脉动
流速
空间相关性
Keywords
bed with dense roughness
open channel turbulence
time-averaged velocity distribution
fluctuating velocity
spatial correlation
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
光滑壁面明渠水流的三维格子玻耳兹曼模拟
被引量：
1
2
作者
丁磊
张庆河
机构
天津大学建筑工程学院港口与海洋工程教育部重点实验室
出处
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期120-125,共6页
基金
教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20060056036)
文摘
明渠水流与泥沙运动、河床演变等问题密切相关,明渠水流特征的研究对于揭示明渠水流作用下的泥沙运动机理具有十分重要的意义.为此,应用新型数值模拟方法三维格子玻耳兹曼方法对明渠均匀流进行了研究.首先介绍了格子玻耳兹曼方法的理论基础、边界条件处理以及流动的驱动方式,接着分别模拟了明渠层流和光滑壁面紊流的近底水流运动.结果表明,得到的明渠层流流速和切应力分布与解析解吻合较好,同时较好地反映了光滑壁面明渠紊流的流速分区结构、紊动特性和阻力规律,从而说明格子玻耳兹曼方法在明渠水流模拟中具有较好的适用性,为进一步采用该方法研究明渠流近底泥沙颗粒运动机理奠定了基础.
关键词
明渠层流
明渠光滑紊流
时
均
流速
分布
切应力
分布
格子玻耳兹曼方法
Keywords
laminar open channel flow
smooth turbulent open channel flow
time-averaged velocity distribution
shear stress distribution
lattice Boltzmann method
分类号
TV142.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
下载PDF
职称材料
题名
部分植被化矩形河槽紊流时均流速分布分析解
被引量：
7
3
作者
槐文信
耿川
曾玉红
杨中华
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2011年第4期437-444,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(10972163
51079102)
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2104001)
文摘
研究了部分植被化矩形河槽紊流的水深平均流速分布.植被被视为不可移动的刚性多孔介质,植被对水流的阻力以多孔介质理论加以考虑,并综合考虑部分植被存在时矩形河槽紊动水流二次流的作用,建立了紊流动量方程.针对恒定均匀流的特点,对动量方程进行了简化,沿水深方向积分并引入参考量,形成无量纲形式的基于多孔介质理论紊动水流控制方程,进而对其求解给出了水深平均纵向时均流速分布的分析解.研究表明,在不同水流条件下的二次流强度系数具有相同的数量级.为验证分析解的正确性,在实验室采用MicoADV测量了部分植被化矩形河槽水流的流速分布.数值解与实验资料和日本学者的相关实验资料的对比表明,该方法可以准确预测部分植被化矩形河槽紊流水流的水深平均流速分布.
关键词
多孔介质理论
植被河槽
二次流
横向
时
均
流速
分布
矩形河槽
Keywords
theory of poroelasticity
open channel flow
vegetation
secondary currents
depth-averaged velocity distribution
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
含淹没水生植物冠层的水流时均流速分布研究进展
被引量：
1
4
作者
李艳红
谢立全
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
同济大学水利工程系
出处
《海洋科学前沿》
2018年第4期155-162,共8页
基金
国家自然科学基金(项目批准号:51479109,51479137)的资助。
文摘
大型淹没水生植物冠层可以为各种水生生物提供栖息地、食物和游乐场所,同时也能通过吸收细颗粒污染物和释放氧气等净化水体、提高水质,因而对河流、湖泊和海岸生态环境的保持、修复和改善具有重要意义。其环境水动力学问题已经被全球越来越多的研究所关注,其中一个最基本的问题是水流时均流速的垂向分布,它直接关系到水流的阻力和质量输送。本文将流速分布形式分为三大类:对数分布;具有拐点的反正切和双曲形分布;以及分段叠加混合型分布。分别对这三类分布形式的主要特征和适用特点进行概括性综述,并根据形成的紊动和动量传递机理对其未来发展方向进行展望。该进展综述旨在为水流生态管理和修复工程提供基本思路指导,也方便研究者高效定位科学问题。
关键词
淹没水生植物冠层
水流
时
均
流速
分布
环境水动力学
分类号
G6 [文化科学—教育学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
密排粗糙床面明渠水流的流速结构
张建梅
钟亮
刘珺洁
《水电能源科学》
北大核心
2018
5
下载PDF
职称材料
2
光滑壁面明渠水流的三维格子玻耳兹曼模拟
丁磊
张庆河
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
下载PDF
职称材料
3
部分植被化矩形河槽紊流时均流速分布分析解
槐文信
耿川
曾玉红
杨中华
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2011
7
下载PDF
职称材料
4
含淹没水生植物冠层的水流时均流速分布研究进展
李艳红
谢立全
《海洋科学前沿》
2018
1
下载PDF
职称材料
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