本文關(guān)鍵詞：床面泥沙暴露度研究及其在起動(dòng)公式中的應(yīng)用

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【摘要】：泥沙起動(dòng)問(wèn)題是河流動(dòng)力學(xué)研究的重要組成部分,涉及水流與河床兩個(gè)方面的相互作用。水流隨機(jī)性、泥沙顆粒形狀及沙粒在群體中位置的隨機(jī)性,使得河流中泥沙起動(dòng)及其復(fù)雜,具有很大的隨機(jī)性。本文借鑒韓其為泥沙顆粒暴露度的二維概化模型,從床面表層顆�？v向水平間距出發(fā),對(duì)均勻沙二維暴露角和相對(duì)暴露度的概率分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究,對(duì)其在起動(dòng)公式中的應(yīng)用進(jìn)一步說(shuō)明,并采用數(shù)值模擬方法,就其對(duì)拖曳力系數(shù)和上舉力系數(shù)的影響進(jìn)行了探討,并將暴露度的概念延伸到三維概化模型中,主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:(1)通過(guò)自行設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置,測(cè)量并分析了無(wú)水流沖刷條件下隨機(jī)堆放的均勻玻璃球二維縱向水平間距、暴露角及其概率密度,推導(dǎo)了相對(duì)暴露度概率密度分布。(2)采取泥沙滾動(dòng)起動(dòng)模式,得到包含二維相對(duì)暴露度的底部瞬時(shí)起動(dòng)流速公式,并將其轉(zhuǎn)換成垂線平均流速。經(jīng)與實(shí)測(cè)資料比較,兩者符合較好。(3)數(shù)值模擬了單顆粒繞流和多顆粒繞流流態(tài)。結(jié)果表明,暴露度和雷諾數(shù)對(duì)拖曳力系數(shù)及上舉力系數(shù)均產(chǎn)生一定的影響。(4)針對(duì)泥沙顆粒三維概化模型,提出床面泥沙分布的三種典型狀態(tài),進(jìn)行了床面泥沙隨機(jī)堆放試驗(yàn),得到了三種典型狀態(tài)的分布概率。在此基礎(chǔ)上,對(duì)三維暴露角的概率密度分布進(jìn)行了初步探索,并建立了相應(yīng)的起動(dòng)流速公式;經(jīng)與搜集到的起動(dòng)流速實(shí)測(cè)資料比較,起動(dòng)流速公式計(jì)算值稍大于實(shí)測(cè)值。
【關(guān)鍵詞】：均勻沙 相對(duì)暴露度 概率密度分布 泥沙起動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 研究目的和意義10-11
• 1.2 相關(guān)研究概況11-21
• 1.2.1 泥沙起動(dòng)條件研究概況11-15
• 1.2.2 暴露度理論15-18
• 1.2.3 顆粒拖曳力和上舉力18-21
• 1.3 本文研究工作21-23
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.3.2 研究思路和方法22-23
• 1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 第二章 床面泥沙顆粒二維分布狀態(tài)及起動(dòng)流速24-38
• 2.1 暴露度、暴露角及縱向水平間距的定義24-25
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備、材料與方法25
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備與材料25
• 2.2.2 試驗(yàn)方法25
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析25-28
• 2.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理25-27
• 2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析27-28
• 2.4 相對(duì)暴露度在泥沙起動(dòng)公式中的應(yīng)用28-31
• 2.4.1 起動(dòng)底部瞬時(shí)流速28-30
• 2.4.2 起動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)30
• 2.4.3 起動(dòng)垂線平均流速30-31
• 2.5 公式的對(duì)比及結(jié)果分析31-37
• 2.5.1 不同起動(dòng)狀態(tài)中Δ'的確定31-32
• 2.5.2 沙粒起動(dòng)資料對(duì)32-33
• 2.5.3 小礫石起動(dòng)資料對(duì)比33-35
• 2.5.4 卵石起動(dòng)資料對(duì)比35-36
• 2.5.5 不同起動(dòng)公式對(duì)比36-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 暴露度對(duì)拖曳力、上舉力系數(shù)影響的數(shù)值模擬38-46
• 3.1 繞流控制參數(shù)39
• 3.2 控制方程的建立及離散39-40
• 3.3 物理模型、網(wǎng)格劃分及邊界條件40-42
• 3.4 計(jì)算結(jié)果與分析42-45
• 3.4.1 單顆粒模擬結(jié)果42
• 3.4.2 不同暴露度下的多顆粒繞流模擬結(jié)果42-44
• 3.4.3 CD、CL的回歸分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 床面泥沙顆粒三維分布狀態(tài)及起動(dòng)模式46-53
• 4.1 床面泥沙顆粒隨機(jī)分布特性46-48
• 4.1.1 床面顆粒三種典型狀態(tài)46-47
• 4.1.2 三種典型狀態(tài)分布隨機(jī)特性47
• 4.1.3 三維暴露角θ的隨機(jī)分布47-48
• 4.2 起動(dòng)流速公式48-52
• 4.2.1 三種典型狀態(tài)對(duì)應(yīng)的起動(dòng)流速公式48-49
• 4.2.2 起動(dòng)流速整體公式49-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 結(jié)論53
• 5.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 作者簡(jiǎn)介59

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何香蓮;;一種簡(jiǎn)單的水中泥沙顆粒分析方法[J];甘肅科技縱橫;2007年05期

2 陳志和;方紅衛(wèi);陳明洪;;泥沙顆粒表面吸附銅離子的分布特征的實(shí)驗(yàn)研究[J];水利學(xué)報(bào);2008年05期

3 陳志和;方紅衛(wèi);陳明洪;;泥沙顆粒表面銅離子吸附分布的模擬分析[J];水科學(xué)進(jìn)展;2009年01期

4 周晶晶;張長(zhǎng)寬;薛鴻超;;泥沙顆粒的粒徑譜分析——以長(zhǎng)江口泥沙為例[J];泥沙研究;2012年06期

5 ;重要泥沙文獻(xiàn)目，

本文編號(hào)：578408