本文關(guān)鍵詞：出滲對(duì)明渠水流特性及單顆粒局部水流結(jié)構(gòu)影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文通過開展出滲水流對(duì)明渠流及顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)影響的物理實(shí)驗(yàn)研究,初步了解出滲水流對(duì)明渠流水流特性影響的基本規(guī)律及如何影響單顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)基本原理。研究成果可進(jìn)一步充實(shí)對(duì)滲流作用下的明渠水流結(jié)構(gòu)機(jī)理的認(rèn)識(shí)及從微觀層面揭示滲流對(duì)泥沙起動(dòng)影響的內(nèi)在機(jī)理,并為滲流引起的沖淤問題提供水動(dòng)力學(xué)理論依據(jù),同時(shí)為今后整治河道及岸灘沖刷等實(shí)際工程應(yīng)用提供一定的理論參考。首先采用剖面流速儀對(duì)滲流區(qū)內(nèi)水流特性進(jìn)行測(cè)量,運(yùn)用雷諾應(yīng)力法與平均流速法求得摩阻流速u*,通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證兩種方法都能得出可靠的摩阻流速u*。通過分析滲流區(qū)內(nèi)水流結(jié)構(gòu),得出了不同滲流情況下,出滲對(duì)水流流速分布、紊動(dòng)強(qiáng)度及切應(yīng)力的影響;同一滲流情況下,出滲對(duì)滲流區(qū)內(nèi)水流特性沿程的影響。同時(shí),導(dǎo)出了出滲作用下水流垂線流速分布公式,并得到了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。對(duì)床面切應(yīng)力及粗糙度進(jìn)行進(jìn)一步分析,得出了出滲對(duì)床面粗糙度的影響。采用剖面流速儀與PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)同一流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量,并將測(cè)得值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果擬合較好。為探究出滲對(duì)單顆粒局部水流結(jié)構(gòu)的影響,考慮不同出滲條件,采用圖像粒子測(cè)速儀(PIV),開展出滲作用下單顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)進(jìn)行概化模型試驗(yàn)研究。通過分析顆粒周邊水流結(jié)構(gòu),得出了不同滲流情況下,出滲對(duì)顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)PIV流場(chǎng)進(jìn)行時(shí)均化處理,深入分析顆粒周邊流速分布、紊動(dòng)強(qiáng)度及渦量等特性,從微觀層面上了解出滲是如何影響顆粒起動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：出滲 水流結(jié)構(gòu) 泥沙起動(dòng) 顆粒 PIV 剖面流速儀
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV133
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 論文研究的背景、目的及意義9-11
• 1.2 滲流對(duì)明渠水流影響研究綜述11-16
• 1.2.1 滲流對(duì)斷面流速的影響11-12
• 1.2.2 滲流對(duì)紊動(dòng)特性的影響12-13
• 1.2.3 滲流對(duì)切應(yīng)力的影響13-15
• 1.2.4 滲流對(duì)床面穩(wěn)定性的影響15-16
• 1.3 單顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)研究綜述16-17
• 1.4 論文的主要工作17-18
• 1.4.1 研究思路與方法17
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 論文的創(chuàng)新點(diǎn)18-19
• 第二章 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)條件19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 儀器設(shè)備19-26
• 2.2.1 水槽19-21
• 2.2.2 剖面流速儀21-24
• 2.2.3 PIV測(cè)速系統(tǒng)24-26
• 2.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)26-29
• 2.3.1 試驗(yàn)126-28
• 2.3.2 試驗(yàn)228-29
• 2.4 數(shù)據(jù)可靠性論證29-32
• 2.4.1 儀器可靠性驗(yàn)證29-30
• 2.4.2 水流穩(wěn)定性驗(yàn)證30-31
• 2.4.3 樣本容量確定31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 出滲對(duì)明渠水流結(jié)構(gòu)影響33-59
• 3.1 引言33
• 3.2 出滲對(duì)水流結(jié)構(gòu)的影響33-52
• 3.2.1 摩阻流速33-36
• 3.2.2 滲流對(duì)流速的影響36-41
• 3.2.3 滲流對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度的影響41-46
• 3.2.4 滲流對(duì)雷諾應(yīng)力的影響46-50
• 3.2.5 滲流對(duì)床面切應(yīng)力的影響50-52
• 3.3 流速公式52-58
• 3.3.1 垂線流速分布公式52-55
• 3.3.2 u~*沿程變化55-56
• 3.3.3 出滲對(duì)B值的影響56-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第四章 出滲對(duì)單顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)的影響59-71
• 4.1 引言59
• 4.2 出滲對(duì)顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)影響59-69
• 4.2.1 出滲對(duì)流速的影響61-65
• 4.2.2 出滲對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度的影響65-68
• 4.2.3 出滲對(duì)渦量的影響68-69
• 4.3 本章小結(jié)69-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-75
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81-83
• 附錄A83-85
• 附錄B85

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