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黄河流域黏性泥沙群体沉速计算分析
2024年
针对黄河流域由黏性矿物组成的黏性泥沙群体沉降特征展开研究。基于泥沙颗粒受力分析和能量守恒定律,以处于稳态的泥沙颗粒为参照物,构建了泥沙颗粒水沙界面能量耗散物理图形;建立了考虑挟沙水流运动黏性系数和紊动黏性系数的泥沙群体沉速显式表达式,并采用黄河流域典型黏性泥沙红色砒砂岩颗粒开展了泥沙群体沉速试验研究。结果表明:红色砒砂岩组成的含沙水体中泥沙群体沉速整体随含沙量增大而减小并逐渐趋于定值;当垂向平均含沙量为0.34~0.45 kg/m^(3)时,泥沙群体沉速表现为随含沙量的增加而增大。采用试验数据对建立的公式进行验证,公式能较合理地表达水流黏性和尾流分离对泥沙颗粒沉降阻力的影响。研究结果可为黄河流域黏性泥沙淤积和输移规律研究提供参考。
丰青肖千璐郑艳爽张晓华
关键词:黏性泥沙沉降速度能量耗散黄河流域
一种实现黏性泥沙絮凝沉降与再悬浮实验装置及方法
本发明公开一种实现黏性泥沙絮凝沉降与再悬浮实验装置及方法,涉及黏性泥沙沉降技术领域,包括沉降柱和操作台,沉降柱内设置有框架,框架上水平设置有固定杆,固定杆的侧壁上设有沿圆弧轨迹分布的卡槽,卡槽内滑动设置有滑动杆,滑动杆上...
董磊林莉曹玥祺潘雄祁星瑞冯雪郭家钰
紊动与盐度共同作用的黄河口黏性泥沙絮凝沉降试验研究
2024年
为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多元非线性回归模型,建立了絮凝体沉降速度与紊动剪切率、盐度间的关系式,揭示出絮凝体沉降速度和粒径均随着紊动剪切率和盐度的增大呈现先增后减的规律。试验研究发现,黄河口泥沙最佳絮凝条件为紊动剪切率13~15/s、盐度7‰~10‰。研究结果有助于更好认识黄河口黏性泥沙颗粒的絮团发育和沉降过程。
陈柏文拾兵王俊杰巴彦斌
关键词:黄河口黏性泥沙盐度
不同盐度固结黏性泥沙的冲刷试验研究
2023年
在近海岸及河流入海口,由于潮汐等因素的影响,泥沙的盐度条件十分复杂。为更好地研究近海岸及河口复杂盐度条件下海岸及河岸的侵蚀速率,将两种不同级配的泥沙制成含盐度分别为0‰、5‰、10‰、20‰、30‰、40‰的固结泥块,测定了其干密度、含水率等物理性质指标,并开展固结泥块冲刷特性的水槽试验研究,分析了固结泥块的冲刷系数与起动切应力、起动切应力与干密度、干密度与盐度之间的关系,得到了冲刷系数随盐度变化的表达式。分析结果表明:在0‰~40‰的盐度范围内,盐度(x)越大,冲刷系数(k d)越小,泥块越不易被冲刷,其拟合关系为k_(d)=-0.0141x^(1.883)-0.2376x^(1.115)+78.9017。研究结果可以为海岸和河流边坡的防护、海岸和河岸的侵蚀速率计算提供参考。
张晓雷毕峥峥刘书瑜吴浩然
关键词:盐度黏性泥沙冲刷试验
黏性泥沙含沙量对高速水流空化空蚀的影响被引量:1
2023年
为探究黏性泥沙含沙量对高速水流空化空蚀影响的机理,在小型循环式水洞中配制了不同含沙量的挟沙水流,用红外测沙仪测定了挟沙水流的含沙量,用压力数据采集系统量测了空化区及空蚀区各测点的压强,并求出空化数以分析空化发生的条件。为研究不同含沙量和不同流速情况下砼试件的空蚀情况,制作了7 d龄期、配合比为水灰比W/C=0.4,灰砂比C/S=1.5的砼试件,进行4 h的空蚀试验,空蚀量以砼试件每小时重量损失表示。试验结果表明:在黏性泥沙含沙量S=0~50 kg/m^(3)情况下,含沙量对空化空蚀的影响存在一个临界含沙量S=30 kg/m^(3),当含沙量S<30 kg/m^(3)时,砼试件的空蚀量随含沙量的增加而增大,表明含沙量对空蚀具有促进作用;当含沙量S>30 kg/m3时,砼试件的空蚀量则随含沙量的进一步增加而减小,表明含沙量对空蚀具有抑制作用。当流速增大时,空蚀程度也随之增大。
董志勇曾团贾代鲁韩岩
关键词:空化空蚀黏性泥沙含沙量高速水流
黏性泥沙粒径对高速水流空蚀影响的试验研究
2023年
在小型循环式水洞中对黏性泥沙粒径对高速水流空蚀影响的机理开展了试验研究。在水洞的水箱内筒中人工配制了含沙量s为12 kg/m^(3),中值粒径d 50分别为0.087,0.240,0.403 mm的3种黏性泥沙水样。为探究中值粒径对空蚀的影响,制作了不同配合比的混凝土试件,在空蚀区安装混凝土试件,使混凝土试件在不同中值粒径工况下进行4 h的空蚀试验,通过混凝土试件每小时的质量损失来表征空蚀量。试验结果表明:在含沙量s为12 kg/m^(3)工况下,水洞空蚀区各测点的压强和空化数随中值粒径的增加而升高,促进了空蚀的发生;当混凝土试件配合比、龄期不变时,混凝土试件的空蚀程度随中值粒径的增大而加深,空蚀范围扩大;当喉部流速提高时,空蚀则进一步扩大。较高强度配合比(水灰比=0.40,灰砂比=1.5)的混凝土试件在不同中值粒径时的抗空蚀能力优于较低强度配合比(水灰比=0.45,灰砂比=2.0)的混凝土试件。
董志勇韩岩曾团贾代鲁
关键词:黏性泥沙高速水流空蚀混凝土试件
一种可观测不同速度梯度下黏性泥沙絮凝沉降的试验装置
本发明公开了一种可观测不同速度梯度下黏性泥沙絮凝沉降的试验装置,其中,竖向且上、下端均开口的空心沉降柱的上部与集水箱相通连接,絮体分离室的上端与空心沉降柱的下端连接,絮体分离室的上端设有用于将空心沉降柱中的一部分絮体收集...
李振亮王军祖波张晟
黏性泥沙絮凝研究现状与进展被引量:3
2022年
黏性泥沙絮凝机理研究对河口、水库、航道淤积治理及水环境保护具有重要意义。总结了泥沙絮凝研究中数值模拟、现场观测、室内试验等手段的试验装置和方法,阐述了紊动剪切率、盐度、悬沙浓度、有机质等因素作用下的泥沙絮凝研究成果。分析认为,在三维絮团结构观测、高浓度水体絮凝试验装置、多因素影响的泥沙絮凝,以及水流紊动与絮团特性对应关系的定量研究等方面存在不足。因此,应加强以下几方面研究:①絮凝观测装置研发;②水流紊动结构与絮团特性对应关系的定量研究;③多因素耦合试验;④絮团结构三维观测。
李杰杨文俊景思雨陈越
关键词:黏性泥沙影响因素絮凝机理
黏性泥沙絮凝沉降输移特性及数学模型研究
黏性泥沙广泛存在于河口、湖泊、水库等水体中,同时是河湖底泥的重要组成部分。由于较小的尺寸和显著的电化学特性,黏性泥沙在一定条件下常出现絮凝现象,由此引发异于粗颗粒泥沙的沉降、起动和输移性质,是泥沙动力学、河床演变学、地貌...
柴朝晖
黏性泥沙絮凝研究综述与展望被引量:14
2021年
絮凝是黏性泥沙最重要的特性之一,也一直是泥沙基本理论和运动规律研究的重点和难点课题,对絮凝过程与机制的研究是理解、模拟和预测黏性泥沙及其携带物质输运规律的关键。总结了黏性泥沙絮凝机制、絮团特性和影响絮凝因素方面的研究成果与进展,并分析提出了现有研究的不足,主要有三方面:对黏性泥沙生物絮凝过程与作用机理的精细化研究薄弱;对絮团有效密度和结构特性变化及其影响因素、影响方式等问题的认识不足;已有研究仍主要以单因子影响为主,难以准确反映影响因子复杂多变的天然水环境的絮凝特性。今后需要深化黏性泥沙生物絮凝的基础研究、加强研究不同絮凝环境及絮凝过程对絮团结构的影响方式与机理以及开展多因子共同作用的复合絮凝体系内黏性泥沙絮凝过程与控制机制研究。
郭超郭超
关键词:黏性泥沙絮凝影响因素

相关作者

张金凤
作品数:158被引量:297H指数:11
供职机构:天津大学
研究主题:海床 海上风电 数值模拟 沉降 发电装置
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作品数:205被引量:803H指数:16
供职机构:天津大学
研究主题:数值模拟 波浪 泥沙运动 泥沙 静压
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研究主题:数值模拟 水槽 波浪 泥沙 河流
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研究主题:乘潮水位 黏性泥沙 絮凝 泥沙絮凝 紊动
李振亮
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