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流体流动的边界滑移问题研究进展 被引量：50
1
作者 吴承伟 马国军 周平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期265-282,共18页
最近十几年来,随着现代微/纳米测试以及分子动力学模拟技术的出现和发展,流体流动的边界滑移问题研究获得了突飞猛进的发展.边界滑移相关研究大体可分为3个方面:实验、分子动力学模拟和理论数值分析,前两者主要以发现边界滑移现象、探... 最近十几年来,随着现代微/纳米测试以及分子动力学模拟技术的出现和发展,流体流动的边界滑移问题研究获得了突飞猛进的发展.边界滑移相关研究大体可分为3个方面:实验、分子动力学模拟和理论数值分析,前两者主要以发现边界滑移现象、探索边界滑移的产生机理以及各因素对边界滑移的影响规律为主要研究目的,向后者主要研究边界滑移的物理模型、相关问题的计算方法以及边界滑移对流体系统流体动力学行为的影响.本文首先简要回顾了液体流动的边界滑移及其相关问题的早期研究历史,随后对边界滑移问题的研究现状进行了综述,最后展望了该领域今后的研究重点及其应用前景. 展开更多
关键词 边界滑移 流体动力学 微/纳米 滑移长度 极限剪应力
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土壤结皮坡面流水动力学特征 被引量：32
2
作者 吴秋菊 吴发启 王林华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期73-80,共8页
为了深入探讨土壤结皮对侵蚀的影响机制以及两者之间的关系,以10°坡为例,在变流量(1.0,1.4,2.0,2.4和2.8 L/min)条件下进行室内冲刷试验,研究土壤结皮坡面径流水动力学特征(平均流速、平均径流深度、雷诺数、水流剪切力、水流功率... 为了深入探讨土壤结皮对侵蚀的影响机制以及两者之间的关系,以10°坡为例,在变流量(1.0,1.4,2.0,2.4和2.8 L/min)条件下进行室内冲刷试验,研究土壤结皮坡面径流水动力学特征(平均流速、平均径流深度、雷诺数、水流剪切力、水流功率、阻力系数)并分析坡面流水动力学参数与土壤侵蚀量的关系。结果表明,土壤结皮对坡面流水动力学参数影响显著。土壤结皮坡面雷诺数始终小于500,坡面流流态为层流;土壤结皮坡面具有较大坡面流流速,较小径流深度、水流剪切力和水流功率。结皮坡面的土壤侵蚀量明显低于无结皮坡面的土壤侵蚀量。土壤侵蚀量与坡面水动力学参数相关关系显著(相关系数R>0.90),土壤侵蚀量与雷诺数呈线性正相关,与水流剪切力、水流功率的对数呈线性正相关,与阻力系数呈线性负相关。因此,在本研究中,单纯从径流冲刷侵蚀的角度土壤结皮的存在有利于减小坡面土壤侵蚀量。由于降雨因素对土壤结皮的侵蚀效应影响较大,将雨滴打击与径流冲刷相结合才能更好地研究土壤结皮对侵蚀的影响机制。 展开更多
关键词 土壤 流量 水动力学 结皮 水流功率 水流剪切力 阻力系数
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集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应 被引量：16
3
作者 肖海 刘刚 刘普灵 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期106-111,共6页
集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验... 集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验,以黄土高原典型黄绵土为研究对象,研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明,除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外,其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现,导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升,出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比,表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响,对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。 展开更多
关键词 水动力学 径流 剪切力 集中流 土壤剥蚀率 坍塌作用
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太湖河道水深对底泥营养物质再释放过程的影响 被引量：10
4
作者 周锴 钟小燕 +2 位作者 庾从蓉 王船海 夏钟 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期597-603,共7页
河道中的底泥作为二次污染源,是影响河道水环境重要因素.太湖河口及调水区河流底泥氮磷的释放扩散受水动力条件的影响越来越受到人们的重视.本文用直水槽模拟河道的水动力条件改变,通过实验研究总磷、总氮在不同水深条件下水体中的浓度... 河道中的底泥作为二次污染源,是影响河道水环境重要因素.太湖河口及调水区河流底泥氮磷的释放扩散受水动力条件的影响越来越受到人们的重视.本文用直水槽模拟河道的水动力条件改变,通过实验研究总磷、总氮在不同水深条件下水体中的浓度变化情况,探究底泥中营养物质在不同水深条件下的释放规律.本文从水流底部切应力和底部压强的角度,分析研究上覆水中总磷、总氮的平均释放速率.结果显示上覆水中的总磷随着底部切应力的增大,平均释放速率增大,随着底部压强的增大,平均释放速率减小,即与水深的变化成负相关;总氮则随着底部压强的增大,平均释放速率增大,即与水深的变化成正相关. 展开更多
关键词 河道底泥 氮磷 水动力 切应力 压强 释放和吸附
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导流板对海底管道绕流影响的数值模拟与试验研究 被引量：6
5
作者 张芝永 拾兵 +1 位作者 范菲菲 阮雪景 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2011年第5期597-605,共9页
采用试验研究和数值模拟相结合的方法为对海底管道添加导流板后的绕流特性进行了研究。数值模型利用有限体积法进行离散,湍流模型采用标准kε湍流模型。通过对比分析,数值模拟结果与试验结果吻合较好。同时对不同间隙比下导流板对迎流... 采用试验研究和数值模拟相结合的方法为对海底管道添加导流板后的绕流特性进行了研究。数值模型利用有限体积法进行离散,湍流模型采用标准kε湍流模型。通过对比分析,数值模拟结果与试验结果吻合较好。同时对不同间隙比下导流板对迎流面前驻点、流速分布、管道表面压力分布、升阻力系数及床面剪应力的影响进行了分析,为海底管道冲刷及防护技术的进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 海底管道 导流板 驻点 水动力 剪应力
原文传递
剪切作用对活性污泥沉降性能的影响 被引量：3
6
作者 冯骞 汪翙 薛朝霞 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期20-24,共5页
采用序批式活性污泥法系统(SBR)研究了搅拌型反应器中水流剪切应力对处理系统中活性污泥沉降性能的影响,通过微生物数量、絮凝体形态和微生物种群的观测分析,探讨了水流剪切应力影响活性污泥沉降性能的机制。结果表明:活性污泥的微生物... 采用序批式活性污泥法系统(SBR)研究了搅拌型反应器中水流剪切应力对处理系统中活性污泥沉降性能的影响,通过微生物数量、絮凝体形态和微生物种群的观测分析,探讨了水流剪切应力影响活性污泥沉降性能的机制。结果表明:活性污泥的微生物数量和沉降指数随水流剪切应力增加先减少后增加,活性污泥的界面沉降速度随水流剪切应力的增加先增加后降低。水流剪切应力对活性污泥处理系统沉降性能的影响是通过剪切应力对微生物的选择作用实现的。 展开更多
关键词 水流剪切应力 活性污泥 污泥沉降指数 污泥沉降速率
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水动力及种源高程对盐沼植物定植初期种子扩散影响
7
作者 陆修芝 王宪业 +1 位作者 袁琳 彭忠 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期19-29,共11页
不同的水动力条件及种源高程会影响盐沼植物定植初期的种子扩散活动,导致盐沼不同的扩张格局,进而影响其对潮滩防护工程的补充保护作用。以崇明东滩优势先锋种——海三棱藨草(Scirpus mariqueter)作为研究对象,基于无网格数值模拟方法,... 不同的水动力条件及种源高程会影响盐沼植物定植初期的种子扩散活动,导致盐沼不同的扩张格局,进而影响其对潮滩防护工程的补充保护作用。以崇明东滩优势先锋种——海三棱藨草(Scirpus mariqueter)作为研究对象,基于无网格数值模拟方法,研究不同波高(0.01~0.11 m)、水深(0.3~2.5 m)、种源所处高程(1.3~3.1 m)等条件对定植初期种子扩散活动的影响。结果表明:种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与波高呈高度正相关,且当波致切应力达到一定值时,种子在两方向上均存在扩散距离突变现象;种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与水深呈显著负相关,且随水深增大种源扩散前端位置离岸距离减小;此外,种子在海陆方向和沿岸方向上扩散距离与种子所处高程均呈负相关。研究结果解释了盐沼植物种子扩散活动的机制,从而为以种子为生态修复材料,以“机会窗口”为概念的生态修复工程提供科学解释。 展开更多
关键词 海三棱藨草 种子扩散 光滑粒子流体动力学(SPH) 数值模拟 波致切应力
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应力球量不变应力跌落方式下非均质岩样破坏过程数值模拟 被引量：2
8
作者 舒芹 王学滨 +1 位作者 赵扬锋 白雪元 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3465-3472,3480,共9页
采用自主编写的基于光滑粒子流体动力学方法的程序,在平面应变单轴压缩条件下,开展了非均质岩样破坏过程中剪切带和声发射的演变规律研究。基于带拉伸截断的摩尔-库仑准则,在应力球量不变假设下应力跌落时,推导了破坏粒子应力的计算方... 采用自主编写的基于光滑粒子流体动力学方法的程序,在平面应变单轴压缩条件下,开展了非均质岩样破坏过程中剪切带和声发射的演变规律研究。基于带拉伸截断的摩尔-库仑准则,在应力球量不变假设下应力跌落时,推导了破坏粒子应力的计算方法。数值结果表明,当均质度较小时,岩样的纵向应力-纵向应变曲线呈明显的应变硬化和应变软化阶段;当均质度较大时,随着均质度的增加,岩样的应变硬化阶段变得越来越不明显,岩样的峰后行为均呈明显脆性特征。对不同黏聚力时粒子应力跌落程度的理论分析表明,黏聚力高时粒子破坏后应力跌落程度不一定比黏聚力低时的大,应力跌落程度不仅与粒子的黏聚力有关,还与粒子破坏时的应力状态有关。定性分析了均质度对破坏粒子分布的影响。分析表明,均质度越大,破坏粒子越易形成狭窄剪切带,贯穿岩样越快,岩样被贯穿后剪切带外粒子几乎不再发生破坏,因此,岩样的最终破坏粒子数越少。 展开更多
关键词 岩石试样 光滑粒子流体动力学 单轴压缩 剪切带 声发射 应力跌落
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具有零切应力平面的平面科特流实验研究 被引量：1
9
作者 薛琳 苏红 毛军 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期14-16,共3页
以隧道中运行的地铁列车为载体,在动壁面上进行了平面科特流的实验.实验结果表明实验点与理论计算值吻合良好.证明具有零切应力平面的平面Couette流理论是正确的.为计算列车通过隧道时的空气摩擦阻力与压力波的传播,提供了一种简单可行... 以隧道中运行的地铁列车为载体,在动壁面上进行了平面科特流的实验.实验结果表明实验点与理论计算值吻合良好.证明具有零切应力平面的平面Couette流理论是正确的.为计算列车通过隧道时的空气摩擦阻力与压力波的传播,提供了一种简单可行的计算理论和实验根据. 展开更多
关键词 流体力学 科特流 紊流 零切应力平面
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