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散粒加糙床面逆坡明渠流速特性的试验研究
1
作者 袁康 张涛涛 +1 位作者 肖洋 刘佳明 《水科学进展》 北大核心 2025年第5期882-894,共13页
为探究散粒加糙床面对逆坡明渠流速分布的影响,采用粒子图像测速(PIV)技术开展了正、逆坡明渠非均匀流水槽试验,对比分析纵向间距比(糙元纵向间距(λ_(x))与糙元高度(h)之比)在2~16范围内的主流流速分布与近床区流场结构,并揭示了理论... 为探究散粒加糙床面对逆坡明渠流速分布的影响,采用粒子图像测速(PIV)技术开展了正、逆坡明渠非均匀流水槽试验,对比分析纵向间距比(糙元纵向间距(λ_(x))与糙元高度(h)之比)在2~16范围内的主流流速分布与近床区流场结构,并揭示了理论床面位移(z_(0)/h)和等效粗糙高度(k_(s)/h)的变化规律。结果表明:①双平均(时间-空间平均)流速分布在糙元上方呈对数,且近水面流速随坡度由逆转正而增大;糙元下方则呈线性分布。②在λ_(x)/h=2时,正坡因空腔回流显著降低近床流速,逆坡工况无回流,减速效果较弱;当λ_(x)/h≥4时,正、逆坡工况均出现1.1h~1.4h的分离区。③z_(0)/h随糙元间距增大呈对数减小,随坡度由逆转正而增大。④k_(s)/h在λ_(x)/h=4时达到峰值,且随坡度由逆转正显著增大。研究成果可为调水工程输水能力优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 逆坡明渠流 非均匀流 散粒加糙床面 流速特性 床面坡度
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黄河下游河道摩阻计算方法研究 被引量：2
2
作者 侯琳 张红武 《水利学报》 北大核心 2025年第1期63-72,共10页
动床阻力的确定在冲积河道洪水演进模拟与河床冲淤计算中是非常重要的环节,也是河流动力学研究中难度最大的课题之一。早期钱宁等学者以Einstein和Barbarossa成果为基础,绘制了水力参变数ψ和摩阻参数A的关系图,建立了黄河下游动床糙率... 动床阻力的确定在冲积河道洪水演进模拟与河床冲淤计算中是非常重要的环节,也是河流动力学研究中难度最大的课题之一。早期钱宁等学者以Einstein和Barbarossa成果为基础,绘制了水力参变数ψ和摩阻参数A的关系图,建立了黄河下游动床糙率关系曲线及表达式。近期马睿在补充实测资料与分析归纳基础上,将ψ≤0.5的点群分布与原点据统一给出幂级数形式的糙率关系,即摩阻关系曲线。为克服该曲线的局限性,本文根据动床沙波形态随着水流强度大小而变化的物理图形,利用典型资料及新的试验点据,重新确定马睿摩阻曲线表达式中的系数,建立黄河下游动床摩阻关系曲线及其表达式。该表达式体现出接近静平床状态下沙波阻力未形成前水流阻力不大的实际情形,揭示了当水流强度由小增大时,床面会依次出现静平床、沙纹、沙波发展、消衰至动平床甚至逆行沙波的全过程。利用黄河下游2450组实测资料验证,结果表明,本文摩阻公式计算的水深与实测值颇为相近,相关系数达0.872,相对误差仅为16.3%。在此基础上,利用张红武流速分布公式替换对数流速分布公式,不仅避免了借助校正参数需多次试算方面的麻烦,还克服了对数公式在近底流区容易出现不合理数值的固有缺陷,进一步提高黄河下游摩阻计算的精度和使用价值。 展开更多
关键词 水流阻力 黄河下游 糙率 摩阻参数 摩阻曲线 水力参变数 床面形态
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激光粉末床熔融过程中真实粗糙表面形貌对粉末床质量的影响 被引量：1
3
作者 吴亚萍 褚夫众 +3 位作者 张超才 晏宏宇 周宗彦 徐进 《江西冶金》 2025年第5期384-392,共9页
粉末铺展是激光粉末床熔融工艺的关键步骤,铺展不均会影响粉末床的密实性和均匀性。为深入了解粉末颗粒在铺展过程中的行为,本研究采用离散单元法模拟了真实基底粗糙表面下粉末颗粒的运动情况,探讨了粉末颗粒操作参数和物性参数对粉末... 粉末铺展是激光粉末床熔融工艺的关键步骤,铺展不均会影响粉末床的密实性和均匀性。为深入了解粉末颗粒在铺展过程中的行为,本研究采用离散单元法模拟了真实基底粗糙表面下粉末颗粒的运动情况,探讨了粉末颗粒操作参数和物性参数对粉末床质量的影响。结果表明,基底表面粗糙度对基底覆盖区域和粉末沉积体积有较大影响。随着基底表面粗糙度由12.2μm增至37.4μm,小颗粒粉末(13.0~20.0μm)的沉积体积相比于大颗粒粉末(>20.0μm)提高了8.6%。此外,随着基底表面粗糙度增大,基底凹凸程度增加,接触点增多,阻止粉末颗粒滑落,粉末床结构越来越密实。基底表面粗糙度对粉末颗粒运动速度的影响不显著,对粉末颗粒与基底、粉末颗粒与刮刀以及粉末颗粒之间的接触力影响较小。当刮刀与基底的间隙高度达到250μm时,基底表面形貌对粉末床堆积密度和表面粗糙度产生的影响可以忽略。当粉末铺展速度为0.025 m/s时,粉末床质量最佳;当基底粗糙度较大时,粉末高速铺展对粉末床质量的影响较小。合理调整粉末颗粒尺寸,可有效提高粉末床质量;但当小颗粒粉末占比较多时,粉末流动性降低,沉积均匀性变差。 展开更多
关键词 粉末颗粒材料 离散单元法 激光粉末床熔融 粗糙基底 粉末铺展
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不同床面布置型式推移质颗粒运动特性试验研究
4
作者 吴建民 肖毅 邓敬宏 《水道港口》 2025年第6期861-867,895,共8页
推移质运动速度是研究推移质运动规律的最基本要素之一,其受水流强度、床面结构、泥沙补给等多方面影响,显著影响着河道输沙率与河床演变过程。基于当量粗糙高度条件下两种床面布置的推移质颗粒运动概化试验,分析了颗粒运动速度的时均... 推移质运动速度是研究推移质运动规律的最基本要素之一,其受水流强度、床面结构、泥沙补给等多方面影响,显著影响着河道输沙率与河床演变过程。基于当量粗糙高度条件下两种床面布置的推移质颗粒运动概化试验,分析了颗粒运动速度的时均特征和概率密度分布。试验结果表明:在保证颗粒连续运动的水流条件下,矩形密排床面上颗粒主要沿流向运动,速度表现为“加速-减速-加速”的周期特征;梅花形密排床面上颗粒展向摆动幅度和频率明显增大,其他运动特征与矩形密排床面情况基本一致。流向速度概率密度分布呈Gamma分布;展向速度概率密度分布服从正态分布;梅花形密排床面展向速度范围更分散,表明当量粗糙高度条件下不同床面布置型式对颗粒运动速度大小产生一定影响,但颗粒运动速度的概率统计特征趋向一致。 展开更多
关键词 推移质运动 床面型式 概率密度 水流强度 粗糙度 流速
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扫描参数对激光粉末床熔融Ti-6Al-4V表面粗糙度的影响 被引量：1
5
作者 王孟达 丁佳明 +1 位作者 季霞 Steven Y.Liang 《表面技术》 北大核心 2025年第19期143-152,197,共11页
目的研究不同扫描参数对激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)加工Ti-6Al-4V合金表面粗糙度的影响,为优化LPBF工艺提供理论依据。方法采用条纹和棋盘2种扫描路径,并设置0.11、0.14 mm等2种扫描间距制备试样,结合电子背散射衍射... 目的研究不同扫描参数对激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)加工Ti-6Al-4V合金表面粗糙度的影响,为优化LPBF工艺提供理论依据。方法采用条纹和棋盘2种扫描路径,并设置0.11、0.14 mm等2种扫描间距制备试样,结合电子背散射衍射(EBSD)和三维轮廓仪对试样的微观组织及表面粗糙度进行定量分析。结果相较于条纹路径,采用棋盘路径能够优化热输入分布,显著促进晶粒细化和取向随机化,其平均晶粒尺寸降低了10.78%,晶粒长宽比下降了7.29%,晶粒取向散度(Grain orientation spread,GOS)提升了3.03%,表明柱状晶生长受到有效抑制,晶粒趋于等轴化。当棋盘单元由3 mm缩小至1 mm时,晶粒取向进一步趋于均匀,GOS值从0.68°提升至0.8°,提升幅度为17.65%,但平均晶粒尺寸回升18.15%,晶粒长宽比回升1.98%,表明晶粒细化效果趋于稳定。在表面质量方面,条纹路径因往复扫描造成热积累,导致表面粗糙度较高,Sa为(71.978±3.02)μm;棋盘路径显著改善了熔池流动均匀性,使Sa降至(46.325±2.85)μm,改善幅度达到35.65%。在棋盘单元从3 mm减至1 mm后,表面粗糙度进一步降至(45.131±2.10)μm,改善幅度为2.58%。此外,虽然缩小扫描间距在一定程度上促进了晶粒细化,但热积累增强,导致晶粒择优生长加剧,表面粗糙度改善效果不明显。结论通过优化扫描策略,可有效调控熔池稳定性和晶粒组织演化,进而降低成形件的表面粗糙度。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 扫描参数 TI-6AL-4V 表面粗糙度 晶粒取向 晶粒尺寸
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同步辐射X-ray成像原位研究LPBF成形GH3536合金粉末飞溅行为
6
作者 黎姗姗 李子晗 +6 位作者 石磊 李雅莉 帅三三 付亚楠 黄成林 王江 任忠鸣 《材料开发与应用》 2025年第5期18-28,共11页
激光粉末床熔融(LPBF)技术因其优异的复杂结构成形能力而备受关注,但加工过程中的飞溅问题严重影响零件质量。本研究采用同步辐射X射线超快成像技术,实现了对GH3536镍基高温合金粉末LPBF过程飞溅行为的原位观测。结果表明,单层打印时存... 激光粉末床熔融(LPBF)技术因其优异的复杂结构成形能力而备受关注,但加工过程中的飞溅问题严重影响零件质量。本研究采用同步辐射X射线超快成像技术,实现了对GH3536镍基高温合金粉末LPBF过程飞溅行为的原位观测。结果表明,单层打印时存在金属粉末固体飞溅、金属射流飞溅、夹带熔化飞溅和粉末聚结飞溅等四种典型飞溅类型,同时在双层打印中观察到了飞溅重熔及缺陷形成过程;飞溅的形成受到熔池表面反冲压力和金属蒸气羽流的协同作用调控;成形件的表面粗糙度随激光扫描速度的增加,即激光能量密度的降低而增加,可通过调控LPBF工艺参数有效控制飞溅,改善成形件表面形貌。本研究为优化LPBF工艺参数、抑制飞溅产生提供了重要理论依据,对提升增材制造零件质量具有重要指导意义。 展开更多
关键词 同步辐射X射线超快成像 原位研究 激光粉末床熔融 飞溅 表面粗糙度
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高浓度黏性泥石流堆积层理结构中筛积层和粗化层形成机理的研究 被引量：9
7
作者 王裕宜 詹钱登 +1 位作者 韩文亮 邹仁元 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期205-210,共6页
根据高浓度黏性泥石流的观测资料 ,应用不同类型黏性泥石流的流变特性和流体结构的分类指标—流核比 ,对高浓度黏性泥石流堆积中的混杂层、筛积层和粗化层理结构进行了成因差异分析。侧重分析了砾石质点在高浓度黏性泥石流蠕动流场中作... 根据高浓度黏性泥石流的观测资料 ,应用不同类型黏性泥石流的流变特性和流体结构的分类指标—流核比 ,对高浓度黏性泥石流堆积中的混杂层、筛积层和粗化层理结构进行了成因差异分析。侧重分析了砾石质点在高浓度黏性泥石流蠕动流场中作向上垂直运动的魏森伯效应 ,并在表面富集形成了筛积层的成因 ,及其它与粗化层结构的区别。 展开更多
关键词 黏性泥石流 堆积形态 层理结构 流变特性 流体结构 流核比 魏森伯效应 筛积层 粗化层
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非均匀沙床面粗糙度的分形特征 被引量：16
8
作者 王协康 方铎 姚令侃 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第7期70-74,共5页
本文在分析非均匀沙床面颗粒随机分布特性的基础上，对床面颗粒暴露度函数关系进行了分析，通过简化颗粒的排列方式，利用分形理论研究了初始及粗化床面糙度的分形特征，结合实验资料讨论了床面糙率ｎ与糙度分维数Ｄ的关系，并与床面糙... 本文在分析非均匀沙床面颗粒随机分布特性的基础上，对床面颗粒暴露度函数关系进行了分析，通过简化颗粒的排列方式，利用分形理论研究了初始及粗化床面糙度的分形特征，结合实验资料讨论了床面糙率ｎ与糙度分维数Ｄ的关系，并与床面糙率ｎ和代表粒径（ｄ５０、ｄ９０）的关系进行了比较，初步认为对于初始床面分维数与床面糙率具有更好的相关关系，而粗化床面两者代表性基本一致，为更好地研究床面糙率、泥沙起动及其输沙过程提出了一种新的研究方法． 展开更多
关键词 床面糙率 分形理论 河床糙率 非均匀沙 床面形态
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床面粗糙度和底床渗透率对泥-水界面物质交换特性的影响 被引量：5
9
作者 樊靖郁 陈春燕 +2 位作者 赵亮 王岱峰 王道增 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期232-239,共8页
泥-水界面物质交换过程对自然水体中污染物的迁移转化起重要作用,粗糙底床界面物质交换过程涉及到床面粗糙度和底床渗透率的影响。通过实验室环形水槽实验测量得到水力粗糙砂质底床条件下界面物质交换通量的定量数据和变化特征,采用参... 泥-水界面物质交换过程对自然水体中污染物的迁移转化起重要作用,粗糙底床界面物质交换过程涉及到床面粗糙度和底床渗透率的影响。通过实验室环形水槽实验测量得到水力粗糙砂质底床条件下界面物质交换通量的定量数据和变化特征,采用参数化方法分析有效扩散系数与其主要影响参数之间的依赖关系。实验结果表明,在实验参数变化范围内,受上覆水平均流速、床面粗糙度和底床渗透率的共同作用,有效扩散系数从水力光滑区、过渡粗糙区至完全粗糙区呈现较为明显的分段变化特征,采用渗透率雷诺数可将有效扩散系数与其主要影响参数的依赖关系进行较为一致的描述。基于双参数(粗糙雷诺数和渗透率雷诺数)分析,确定了不同流动区域的相应阈值以合理表征床面粗糙度和底床渗透率对界面物质交换特性的综合影响。 展开更多
关键词 泥-水界面 物质交换 粗糙底床 渗透率 有效扩散系数
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粗糙床面明渠水力特性研究 被引量：10
10
作者 何建京 王惠民 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期19-23,共5页
粗糙床面非均匀流的水槽试验表明,非均匀流断面的垂线流速分布需用两个对数公式分别描述;粗糙床面的流速分布较光滑床面不均匀;非均匀流的紊流度分布随相对水深的增大而趋于均匀;粗糙床面非均匀流糙率系数的变化规律与光滑床面近似.
关键词 非均匀流 粗糙 明渠 流速分布 床面 水力特性 糙率系数 近似 对数 光滑
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植物粗糙度对明渠水流阻力影响的试验研究 被引量：10
11
作者 胡旭跃 刘斌 +2 位作者 曾光明 程永舟 李冬 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期372-377,共6页
以水力半径分割法的思想为出发点,建立了新的明渠阻力分割计算关系式,在此基础上分析研究明渠中处于淹没状态下床面柔性植物对水流阻力的影响。采用多普勒流速仪测量边壁附近的流速,用间接法中的流速测量法测量边界上的切应力,用棕榈毛... 以水力半径分割法的思想为出发点,建立了新的明渠阻力分割计算关系式,在此基础上分析研究明渠中处于淹没状态下床面柔性植物对水流阻力的影响。采用多普勒流速仪测量边壁附近的流速,用间接法中的流速测量法测量边界上的切应力,用棕榈毛作为植物的模拟材料。以植物粗糙度表示植物阻力,用植物高度、密度的函数表示床面粗糙度,在植物高度和密度变化的情况下,进行水槽试验。经过对试验数据分析,发现植物粗糙度随植物高度、密度的增加而增加,且植物粗糙度越大时,在数值上越接近植物高度。拟合粗糙度与植物高度和密度的经验关系式,进而得出了植物阻力的计算式。 展开更多
关键词 明渠水流 植物 床面阻力 粗糙度 试验研究
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过渡区动床明渠流的流速分布 被引量：6
12
作者 刘春晶 李丹勋 +1 位作者 曲兆松 王兴奎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期49-54,共6页
利用激光流速仪测量了随水流强度加大松散床面,从定床到具有一定输沙强度的动床流动,试验水流条件均处于过渡区。试验资料分析表明,动床过渡区明渠流的卡门常数小于通常所采用的0.4;水流强度逐渐增大,随着推移质运动量增加,阻力系数有... 利用激光流速仪测量了随水流强度加大松散床面,从定床到具有一定输沙强度的动床流动,试验水流条件均处于过渡区。试验资料分析表明,动床过渡区明渠流的卡门常数小于通常所采用的0.4;水流强度逐渐增大,随着推移质运动量增加,阻力系数有减小再增大的趋势;雷诺应力分布和紊动强度分布规律同光滑明渠流类似。 展开更多
关键词 明渠流 过渡粗糙区 动床 推移质 流速分布
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密排粗糙床面明渠水流的紊动特性 被引量：5
13
作者 钟亮 廖尚超 +1 位作者 张建梅 刘珺洁 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期8-14,共7页
为揭示密排粗糙床面对明渠水流紊动参数的定量影响规律,采用不同直径的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和加糙床面明渠紊流PIV流场测试资料,探讨了加糙后紊动强度、雷诺应力和紊动能等参数的变化特征。结果表明:床面粗糙... 为揭示密排粗糙床面对明渠水流紊动参数的定量影响规律,采用不同直径的圆形玻璃珠制作了3种密排加糙床面,基于光滑床面和加糙床面明渠紊流PIV流场测试资料,探讨了加糙后紊动强度、雷诺应力和紊动能等参数的变化特征。结果表明:床面粗糙对紊动参数的影响主要体现在内区,而外区紊动参数的变化相对较小。加糙后纵向和垂向紊动强度相对值u’^+、v’^+在内区呈现不同的变化规律,流量相同时,粗糙雷诺数Re_*越大,v’^+越大,而u’^+越小;床面粗糙对内区水流有抑制纵向紊动和加强垂向紊动的双重作用,而对外区水流有加强纵、垂双向紊动的作用;床面加糙对垂向紊动强度的影响总体大于纵向。加糙后内、外区的雷诺应力绝对值均增大,内区增幅尤为明显,雷诺应力增大的原因在于水流质点混掺强度和频次均增大。不同工况紊动能相对值E^+在内区差异明显,随着相对水深η的增大,E^+差异逐渐减小,在水面附近趋于一致;加糙后内区紊动能绝对值总体减小,而外区紊动能绝对值有所增大,内、外区紊动能变化与床面粗糙抑制水流纵向紊动强度和加强质点垂向混掺作用等因素有关。 展开更多
关键词 密排粗糙床面 明渠均匀流 紊动强度 雷诺应力 紊动能
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初论地表粗糙度 被引量：13
14
作者 刘静 卓慕宁 胡耀国 《生态环境》 CSCD 北大核心 2007年第6期1829-1836,共8页
粗糙度是流体力学引进的一个重要参数,是现代地球表面各种物质流运动研究中不可或缺的一个重要概念。它在定床流动中曾获得巨大的成功,但在动床及所谓零位移较大的粗糙面上,表现出其局限性。文章在系统阐述了空气动力学意义上粗糙度概... 粗糙度是流体力学引进的一个重要参数,是现代地球表面各种物质流运动研究中不可或缺的一个重要概念。它在定床流动中曾获得巨大的成功,但在动床及所谓零位移较大的粗糙面上,表现出其局限性。文章在系统阐述了空气动力学意义上粗糙度概念的由来及其物理意义;在总结某些学科领域中粗糙度的应用成果基础上,发现对于定床,地表粗糙具有地表阻力系数特性,它比地表物体群落平均高度小一个量级;而对于动床,粗糙度则更具有阻力系数的特性,它与超出临界摩阻之值成正比;至于植被地表的粗糙度则近似于定床,但它要从零平面位移高度算起。因此,地表粗糙度概念的进一步完善应从地表阻力系数和实验研究入手,并加强自然界和室内实验室的观测和实验以获得相应系数的变化规律,最终解决粗糙度本身和流体力学相关的理论和实践问题。 展开更多
关键词 粗糙度 定床 动床 零平面位移高度
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非均匀卵砾石粗糙床面的分形特征 被引量：3
15
作者 钟亮 张建梅 +1 位作者 许光祥 潘云文 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期15-22,共8页
针对传统方法刻画粗糙床面总体特征存在缺陷的问题,将分形几何理论引入非均匀卵砾石粗糙床面特征研究,以卵砾石床面激光扫描试验资料为基础,探讨了分形尺度区宽度与中值粒径d50的关系,分析了覆盖基准面对分形维数的影响,研究了床面整体... 针对传统方法刻画粗糙床面总体特征存在缺陷的问题,将分形几何理论引入非均匀卵砾石粗糙床面特征研究,以卵砾石床面激光扫描试验资料为基础,探讨了分形尺度区宽度与中值粒径d50的关系,分析了覆盖基准面对分形维数的影响,研究了床面整体与局部分形维数的特征与联系,获得了分形维数随床面颗粒组成及高程统计参数的变化规律。结果表明:分形尺度区宽度与床面颗粒中值粒径d50有关,上临界尺度可取为1.5d50;分形维数与覆盖基准面位置有关,覆盖基准面距平均床面的距离越大,分形维数越大且逐渐失真,为有效量化和区分床面粗糙特征,覆盖基准面宜取平均床面;粗糙床面分形维数具有良好的稳定性,局部分形维数变异性很小,并与整体分形维数接近;粗糙床面的分形维数与颗粒大小、级配组成及床面高程统计参数有关,中值粒径越大,颗粒组成越均匀,床面高程极差、标准差、偏度(绝对值)和峰度越大,分形维数越小。 展开更多
关键词 非均匀卵砾石 粗糙床面 分形尺度区 覆盖基准面 分形维数
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植物高度非均匀性对明渠床面糙率影响的试验研究 被引量：8
16
作者 胡旭跃 李冬 +1 位作者 曾光明 刘斌 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期67-71,共5页
采用多普勒流速仪测量边壁附近的流速,用间接法中的流速测量法测量边界上的切应力,用棕榈毛作为植物的模拟材料.以植物高度表示有植物床面的粗糙突起程度,以高度的方差表示粗糙度的非均匀性.在植物密度和直径不变的情况下,对不同高度组... 采用多普勒流速仪测量边壁附近的流速,用间接法中的流速测量法测量边界上的切应力,用棕榈毛作为植物的模拟材料.以植物高度表示有植物床面的粗糙突起程度,以高度的方差表示粗糙度的非均匀性.在植物密度和直径不变的情况下,对不同高度组合的植物进行了水槽试验研究.探讨了植物高度的非均匀性对水流阻力的影响.结果表明:与高度均匀的植物相比,随着植物非均匀性的增大,阻力的差异先增大后减小,最后非均匀性的影响消失. 展开更多
关键词 明渠水流 植物高度 床面糙率 非均匀性 水流阻力
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散粒粗糙床面的当量糙率尺度特征 被引量：3
17
作者 钟亮 廖尚超 +2 位作者 张建梅 孙建云 倪志辉 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期865-876,共12页
为揭示散粒粗糙床面的当量糙率尺度特征,采用4种散粒粗糙床面开展了8组粒子图像测速法(PIV)水槽明渠紊流试验,探讨了理论床面位置、当量糙率尺度和阻力系数的沿程分布规律,分析了当量糙率尺度与阻力系数的内在关系。结果表明:(1)散粒粗... 为揭示散粒粗糙床面的当量糙率尺度特征,采用4种散粒粗糙床面开展了8组粒子图像测速法(PIV)水槽明渠紊流试验,探讨了理论床面位置、当量糙率尺度和阻力系数的沿程分布规律,分析了当量糙率尺度与阻力系数的内在关系。结果表明:(1)散粒粗糙床面明渠水流特性沿程可分为颗粒区和粒间区,各区的理论床面位置参数ξ、相对当量糙率尺度k_(s0)和阻力系数f具有显著差异,颗粒区0. 65≤ξ≤0. 85,k_(s0)波动明显,f较大;粒间区ξ=1,k_(s0)变化相对平缓,f较小。(2) k_(s0)沿程平均值与颗粒直径d成正比,与排列间距Lx及水流雷诺数Re成反比,在d、Lx及Re相同时,梅花形排列的k_(s0)大于矩形排列。(3) f随k_(s0)呈递增变化,变化特性与相对光滑度h/d密切相关。研究成果可为散粒粗糙床面沿程阻力系数确定提供科学参考。 展开更多
关键词 散粒粗糙床面 明渠紊流 摩阻流速 理论床面 当量糙率尺度 阻力系数
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岛礁海域的近岸水动力特性研究进展 被引量：8
18
作者 孙家文 房克照 +1 位作者 何栋彬 张振伟 《水道港口》 2018年第4期402-409,共8页
岛礁独特的地形地貌特征导致岛礁海域的近岸水动力特性极其复杂。研究分析波浪在岛礁地形上的传播变形过程及其相关水动力特性是当前研究的热点,国内外很多学者在该领域做了大量工作,取得了不少成果。文章从当前岛礁海域的近岸水动力特... 岛礁独特的地形地貌特征导致岛礁海域的近岸水动力特性极其复杂。研究分析波浪在岛礁地形上的传播变形过程及其相关水动力特性是当前研究的热点,国内外很多学者在该领域做了大量工作,取得了不少成果。文章从当前岛礁海域的近岸水动力特性主要研究方向入手,总结分析了国内外主要研究进展,并对当前研究在物理模型实验、现场观测实验、数值模型和岛礁海床大粗糙度特征处理上存在的限制和不足展开论述。 展开更多
关键词 岛礁 水动力特性 粗糙底床 数值模型
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粗糙透水床面明渠水流的垂线流速分布 被引量：9
19
作者 陈兴伟 林木生 +1 位作者 程年生 林炳青 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期849-854,共6页
为了进一步揭示粗糙透水床面明渠水流运动特性，针对垂线流速分布研究存在的问题，根据边界层理论，推导了含有摩阻流速、理论床面流速和原点位移等3个参数的修正对数公式；通过水槽试验，运用激光多普勒测速仪，分别对用直径1cm玻璃珠... 为了进一步揭示粗糙透水床面明渠水流运动特性，针对垂线流速分布研究存在的问题，根据边界层理论，推导了含有摩阻流速、理论床面流速和原点位移等3个参数的修正对数公式；通过水槽试验，运用激光多普勒测速仪，分别对用直径1cm玻璃珠构成的粗糙不透水和透水床面明渠水流的垂线流速分布进行了测量。结果表明：推导的修正对数公式与实测符合很好；相同水流条件下，透水床面的摩阻流速要大于不透水床面，各自的阻力系数保持基本不变；理论床面流速是主流平均流速的0．35—0．45倍，且床面相对流速随着雷诺数的增大而略有减小。 展开更多
关键词 垂线流速分布 对数公式 透水床面 明渠水流
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粗糙床面的阻力特性 被引量：11
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作者 王晋军 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1992年第2期132-137,共6页
本文研究了粗糙床面明槽紊流阻力特性,得到了流动二维性的判别标准,并对粗糙对满宁系数n及谢才系数C的影响进行了讨论,结果表明在小尺度粗糙情况下,C、n值可视为常数。
关键词 明槽流动 粗糙床面 阻力 紊流
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