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急弯河道壁面切应力及计算方法研究 被引量：6
1
作者 向媛 余明辉 +1 位作者 魏红艳 余飞 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期45-53,共9页
壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性... 壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性有待进一步研究。开展180°急弯水槽缓流试验,采用ADV流速仪以及Preston管监测水流的3维流速和动静水压强差分布,分析急弯河道水流纵向流速、横向环流以及湍动能重分布特征。基于以上水流特征,选取4种经验公式法及k-ε数值模拟法计算该水槽控制断面的壁面切应力,对比发现湍动能法、Preston管经验公式法以及k-ε数值模拟法的计算结果不仅在分布规律上,而且在数值大小上都吻合良好,可用于急弯河道壁面切应力的计算。利用数值模拟法计算该水槽内河床及岸坡的壁面切应力分布,结果表明:在进口顺直段内,壁面切应力值较小,且分布均匀,在弯道段内,其值逐渐增大,分布也更不均匀,进入出口顺直段后,岸坡附近的壁面切应力值达到最大;横向上壁面切应力沿底壁分布均匀,而在坡脚附近,水流条件复杂,环流作用大,波动剧烈;横断面最大壁面切应力在弯道作用下从凸岸逐渐偏移至凹岸,与主流变化规律一致;该急弯水槽最大壁面切应力位于弯道内110°断面的凸岸附近以及弯道出口下游0.5 m断面的凹岸附近;保持水槽出口水深不变,仅过水流量变化,壁面切应力总体分布规律相似,并体现出"大水趋直,小水坐弯"的特点。成果为急弯河道的水流剪切输移机理、河道演变预测及安全管理等研究提供基础依据。 展开更多
关键词 急弯 壁面切应力 preston管 湍动能 k-ε模型
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光滑壁面明渠底壁切应力试验研究 被引量：6
2
作者 陈小芳 何建京 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期704-708,共5页
在分析Preston管量测试验资料的基础上,对比了明渠均匀流和非均匀流的底壁切应力在不同水力条件下的规律,指出断面中心处底壁切应力、平均底壁切应力和切应力的分布等几个切应力公式在均匀流时适用,在非均匀流时不全适用.均匀流时,切应... 在分析Preston管量测试验资料的基础上,对比了明渠均匀流和非均匀流的底壁切应力在不同水力条件下的规律,指出断面中心处底壁切应力、平均底壁切应力和切应力的分布等几个切应力公式在均匀流时适用,在非均匀流时不全适用.均匀流时,切应力在同一坡度下随流量的增加而增大,在同一流量下随坡度的增加而增大;非均匀流时,在相对水深相同时,其相对底壁切应力大致相同. 展开更多
关键词 明渠 preston管 底壁切应力 非均匀流
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应用OFI和Preston管测量亚跨声速摩擦应力 被引量：1
3
作者 刘志勇 李建强 +3 位作者 高荣钊 陶洋 梁锦敏 张长丰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期76-81,共6页
在0.6m×0.6m亚跨超声速风洞中,采用油膜干涉测量技术(OFI)和Preston管方法开展了马赫数0.4～0.8下的平板模型表面摩擦应力测量实验研究。模型头部经过椭圆化处理,避免出现流动分离。实验发现:在亚跨声速条件下,两种方法的测量结果... 在0.6m×0.6m亚跨超声速风洞中,采用油膜干涉测量技术(OFI)和Preston管方法开展了马赫数0.4～0.8下的平板模型表面摩擦应力测量实验研究。模型头部经过椭圆化处理,避免出现流动分离。实验发现:在亚跨声速条件下,两种方法的测量结果具有很好的一致性;油膜粘性对摩擦应力测量结果影响很小;当来流马赫数或总压发生变化时,摩擦应力系数随来流动压或马赫数与雷诺数的乘积(Ma·Re)的增大而减小。在Ma=0.4和0.6时,观测到一种类似斑纹的干涉图像,基于其特性分析,提出以此作为一种转捩判据的设想;在Ma=0.8时,未观察到类似斑纹,根据油膜图像和数值模拟结果判断,模型头部出现了分离泡,边界层由分离诱导转捩。 展开更多
关键词 OFI preston管 摩擦应力 转捩 分离
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旋转圆盘表面摩擦应力测量 被引量：1
4
作者 闻苏平 张义云 张楚华 《风机技术》 北大核心 2004年第2期26-28,共3页
介绍了带有过流的开式旋转圆盘系统实验台 ,应用Preston管测量旋转圆盘表面的摩擦应力 ,获得了在不同流量Cq,间隙宽度比G、Re数下的摩擦阻力系数Cm 的关系曲线。对流体机械的设计具有实际意义。
关键词 旋转圆盘 preston管 摩擦应力 测量 流体机械
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