| 明渠中悬移质的弥散-对流方程及悬浮机理 |
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| 引用本文： | 张磊, 钟德钰, 吴保生, 刘磊. 明渠中悬移质的弥散-对流方程及悬浮机理[J]. 力学学报, 2013, 45(1): 83-93. DOI: 10.6052/0459-1879-12-146 |
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| 作者姓名： | 张磊 钟德钰 吴保生 刘磊 |
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| 作者单位： | 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 清华大学水利水电工程系, 北京100084 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51039004);十二五科技支撑计划(2012BAB05B01)资助项目)~~ |
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| 摘 要： | 悬移质泥沙通常构成冲积河流总输沙量的主体, 研究悬移质的悬浮机理具有重要的意义. 以双流体模型为基础, 通过引入弥散速度的概念, 建立了悬移质泥沙的输沙方程以及泥沙扩散系数的本构关系. 应用该方程分析了二维明渠均匀流中悬移质泥沙浓度垂向分布规律, 并与Einstein 和Chien 的泥沙浓度实验资料及经典扩散理论进行了对比. 以此为基础, 分析了紊动扩散、颗粒自身的紊动、颗粒碰撞应力对泥沙悬浮的影响在垂向上的变化, 以及浓度、粒径等对这些因素的影响. 结果表明, 泥沙颗粒在明渠紊流中的扩散是浑水的紊动扩散、颗粒自身的紊动、颗粒碰撞应力3 部分不同机制共同作用的结果, 把泥沙颗粒的悬浮简单归因于水流的紊动是不全面的.
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| 关 键 词： | 悬移质 悬浮 弥散 扩散 紊流 双流体模型 |
| 收稿时间： | 2012-05-18 |
| 修稿时间： | 2012-10-22 |
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