異重流,通常是指流體和環(huán)境水體之間由于密度差而驅(qū)動(dòng)的一種流動(dòng),廣泛存在于自然界和生產(chǎn)實(shí)踐中。異重流從產(chǎn)生到消失,會(huì)運(yùn)行較遠(yuǎn)距離,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果遇到底床地形突變或障礙物時(shí),會(huì)對(duì)其發(fā)展產(chǎn)生重要影響。尤其在水庫(kù)、湖泊、海洋等層化水體中,底床的突變會(huì)改變異重流的運(yùn)動(dòng)特性,甚至影響其從底坡分離,從而改變異重流對(duì)水下構(gòu)筑物的破壞深度,對(duì)工程實(shí)踐具有重要價(jià)值。本文利用“雙缸法”在水槽中生成線(xiàn)性層化水體,以矩形和三角形兩種斷面形態(tài)的障礙物來(lái)模擬底床地形突變,借助高速相機(jī)和激光粒子圖像測(cè)速技術(shù)對(duì)開(kāi)閘式異重流在層化水體中運(yùn)動(dòng)遇障時(shí)的過(guò)程進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)研究。論文著重分析了障礙物附近特征斷面處異重流的越障形態(tài)、發(fā)展過(guò)程等流動(dòng)特性和速度場(chǎng)、渦度場(chǎng)、流線(xiàn)等流體動(dòng)力學(xué)特性。通過(guò)引入層結(jié)因子、重心因子并考慮有效浮力量的變化來(lái)反映異重流頭部驅(qū)動(dòng)力變化,改進(jìn)了有、無(wú)障礙物條件下層化水體中斜坡異重流頭部速度公式,并建立了計(jì)算異重流頭部所含浮力量占比的經(jīng)驗(yàn)公式。同時(shí),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮障礙物的影響,建立了有障時(shí)異重流從斜坡分離的深度計(jì)算公式。公式計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)獲取的異重流頭部速度、分離深度等數(shù)據(jù)吻合較好。本文的研究結(jié)果可為復(fù)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１異重流示意圖（ａ）沙塵暴，（ｂ）人工楔擬海底渾濁流［４］??

圖１．１異重流示意圖（ａ）沙塵暴，（ｂ）人工楔擬海底渾濁流［４］??根據(jù)異重流與環(huán)境水體所處相對(duì)位置的不同，可以將其分為上層異重流、中??層異重流和下層異重流［３，４］，如圖１．２中所示。這一分類(lèi)最早起源于ＢａｔａＳ（１９５３）［５］??在研究河流入海方式時(shí)，依據(jù)河水與周?chē)Ｋg的密度差異，將河流的入海方??式劃分為三種：異重流（ｈｙｐｅｒｐｙｃｎａｌｆｌｏｗ，河流入海水體密度大于海水密度）、??等密度流（ｈｏｍｏｐｙｃｎａｌｆｌｏｗ，河流入海水體密度等于海水密度）和異輕流網(wǎng)??（ｈｙｐｏｐｙｃｎａｌｆｌｏｗ，河流入海水體密度小于海水密度）。上層異重流（異輕流，羽??狀流）多見(jiàn)于河口區(qū)域，如河口附近的羽流。中層異重流（層間流、侵入流）常??見(jiàn)于河水注入湖泊且兩種水體密度比較接近時(shí)才會(huì)發(fā)生。下層異重流最為普遍，??常見(jiàn)的水庫(kù)異重流、河口鹽水楔入侵、海底濁流等都屬下層異重流范疇。??—＾?’?奸輕流（ｈｙｐｏｐｙｃｎａｌ?ｉｌｃｎ、＞?ｈｉ？（ｌｏｆｔｉｎｇ）??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?１緒論??根據(jù)異重流與環(huán)境水體是否發(fā)生混摻，又可以將其分為可混合異重流和不可??混合異重流。自然界中絕大多數(shù)異重流都是可以混合的，混合作用中的摻混??（ｍｉｘｉｎｇ）、卷吸（ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）等機(jī)制對(duì)于異重流的發(fā)展過(guò)程會(huì)產(chǎn)生重要影響，如圖??１．３中所示。不可混合異重流比較典型的現(xiàn)象就是海上石油泄漏。??４?■■■■■?Ｔａｉｌ?？?４?Ｈｅａｄ—?？??

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]黃河口高濃度泥沙異重流過(guò)程：現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)與數(shù)值模擬[D]. 王燕.中國(guó)海洋大學(xué) 2012

碩士論文
[1]層結(jié)水體中異重流沿坡運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)研究[D]. 林挺.浙江大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3435366