幂律流底泥的质量输移和流场

发布时间：2017-08-19 14:04

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【摘要】：基于欧拉坐标系,在波浪与底泥相互作用的两层系统中,对表面波作用下底泥的质量输移进行理论研究.上层为水;下层为底泥,用幂律流模型描述;波动由施加在在自由水表面上的周期性压力荷载驱动.基于浅水波和小变形假设,采用摄动分析将运动方程和边界条件展开到二阶问题,并采用数值迭代法计算求解非线性微分方程.分析幂律流流动指数和压力荷载的变化对流场分布、质量输移速度以及自由水面和泥-水界面位置变化的影响.结果发现,随着幂律流流动指数的减小,由于受到界面剪切作用,泥-水界面附近流场中出现环流结构和流动间歇性停止现象,同时质量输移速度迅速减小.为验证理论分析的正确性,将质量输移速度计算结果与水槽试验结果进行对比,结果发现两者吻合较好.
【作者单位】： 重庆交通大学国家内河航道工程技术研究中心;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;
【关键词】： 表面波 底泥 幂律流模型 周期性压力 流场 质量输移
【基金】：国家自然科学基金资助项目(40376028,41576093) 天津市应用基础研究计划资助项目(11JCYBJC03200)
【分类号】：TV148
【正文快照】： 淤泥质河口、海岸遍布世界各地,其波浪和潮流的水动力条件极其复杂,波浪与底泥的作用也很复杂.研究波浪与底泥的相互作用时,通常需要选取一个合适的流变模型来描述底泥的流变性质.由于黏性泥沙的流变性质复杂,研究学者使用了很多模型描述底泥的本构关系.一种是将底泥假设为黏

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本文编号：701110