在河流與海洋交界的河口地區(qū),存在著大量的粘性泥沙,我國大陸的海岸線約有25%為淤泥質(zhì)海岸,長江、黃河、海河等大河河口也皆以粘性泥沙為主,粘性泥沙絮凝沉降及輸移過程對于港口航道的沖淤過程乃至河口海岸演變等都有重要影響,因此對粘性泥沙絮凝機(jī)理及沉降規(guī)律的研究對于更好的解決河道整治與維護(hù)、水庫與港口航道淤積、水體生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與治理以及灘涂的發(fā)育等一系列問題及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。本文基于自行設(shè)計(jì)的粘性泥沙沉降試驗(yàn)平臺(tái),利用圖像處理與編程軟件,結(jié)合吸附等溫方程,推導(dǎo)出了含有電解質(zhì)濃度參數(shù)的粘性泥沙群體沉速公式,同時(shí)利用耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法對粘性泥沙的絮凝過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬靜水及紊動(dòng)水流條件下粘性泥沙的絮團(tuán)形態(tài),探究了不同因素影響下粘性泥沙的絮凝機(jī)理。本文的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）基于自行設(shè)計(jì)的粘性泥沙沉降試驗(yàn)平臺(tái),引入Image-Pro Plus圖像處理軟件與MATLAB編程軟件,采用自動(dòng)定義閾值與盒計(jì)維數(shù)計(jì)算方法,得到了不同泥沙濃度及電解質(zhì)濃度下的絮凝體孔隙率ε與分形維數(shù)D;結(jié)合吸附等溫方程,建立了含有電解質(zhì)濃度參數(shù)的粘性細(xì)沙絮凝體的沉速公式,并用實(shí)測沉速值對本文公式進(jìn)行... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

粘性泥沙絮凝過程及絮團(tuán)沉降和再懸浮循環(huán)示意圖

圖 1-2 粘性沙表面擴(kuò)散雙電層模型示意圖atic diagram of double-electrode model of cohesive sand su碰撞：（1）布朗運(yùn)動(dòng)（2）泥沙顆粒的不等速沉降（3）水橋連作用是造成粘性泥沙顆粒碰撞的主要因素(張?bào)w顆粒處在液體分子的包圍中，懸浮微粒做無規(guī) 2004)，布朗運(yùn)動(dòng)的粘性泥沙顆粒粒徑一般在 10泥沙顆粒會(huì)發(fā)生碰撞現(xiàn)象，如圖 1-3 所示。

圖 1-2 粘性沙表面擴(kuò)散雙電層模型示意圖hematic diagram of double-electrode model of cohesive sand surf的碰撞明：（1）布朗運(yùn)動(dòng)（2）泥沙顆粒的不等速沉降（3）水體附橋連作用是造成粘性泥沙顆粒碰撞的主要因素(張宇動(dòng)固體顆粒處在液體分子的包圍中，懸浮微粒做無規(guī)則等 2004)，布朗運(yùn)動(dòng)的粘性泥沙顆粒粒徑一般在 100n的泥沙顆粒會(huì)發(fā)生碰撞現(xiàn)象，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三峽庫區(qū)黏性泥沙在紊動(dòng)剪切作用下的絮凝試驗(yàn)研究[J]. 祖波,王軍,李振亮,李旺.  水科學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
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[3]黏性泥沙絮凝研究進(jìn)展[J]. 柴朝暉,李昊潔,王茜,楊國錄,劉同宦.  長江科學(xué)院院報(bào). 2016(02)
[4]黏性細(xì)顆粒泥沙絮凝發(fā)育時(shí)空過程的數(shù)值模擬[J]. 楊鐵笙,趙明.  水利學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]典型因素對泥沙特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 張宇卓,張根廣,安維宇,付志,史志鵬.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(19)
[6]電離作用下黏性細(xì)顆粒泥沙絮凝沉降數(shù)值模擬[J]. 范楊臻,楊國錄,陸晶,劉林雙.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]DPD方法在軟物質(zhì)模擬領(lǐng)域的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 沙華,孫玲,劉東雷.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(05)
[8]水體紊動(dòng)對黏性泥沙絮凝影響研究[J]. 張金鳳,張慶河,喬光全.  水利學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]均勻切變水流對黏性細(xì)顆粒泥沙絮凝的影響研究[J]. 柴朝暉,楊國錄,陳萌,余明輝.  水利學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]介觀尺度流體繞流球體的耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 常建忠,劉漢濤,劉謀斌,蘇鐵熊.  物理學(xué)報(bào). 2012(06)

博士論文
[1]粘性泥沙絮凝沉降過程與控制機(jī)制研究[D]. 郭超.華東師范大學(xué) 2018
[2]飽和蒙脫土高壓力學(xué)特性基本機(jī)制多尺度研究[D]. 況聯(lián)飛.中國礦業(yè)大學(xué) 2013
[3]不同因素對粘性泥沙絮凝特性的影響研究[D]. 喬光全.天津大學(xué) 2013
[4]以耗散粒子動(dòng)力學(xué)為紐帶的多尺度貫通模擬方法[D]. 陳梨俊.吉林大學(xué) 2007

碩士論文
[1]介觀尺度復(fù)雜流體能量守恒耗散粒子動(dòng)力學(xué)研究[D]. 蘇玉鑫.中北大學(xué) 2017



本文編號：2943244