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题名侵蚀功能仪粗粒土冲蚀流态特性与粒径阈值优化设计
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作者
王焱龙
辛俊龙
张鹏涛
薛江寒
陈辰
陈建康
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机构
四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室
中电建电力检修工程有限公司
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出处
《水利水运工程学报》
北大核心
2025年第3期127-138,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(42277181)
四川省科技厅重点研发项目(2022YFS0539)。
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文摘
近年来,极端天气和地质灾害导致堰塞坝和土石坝漫顶溃决频发,为探究漫顶过程中的水土相互作用机理,需对坝体土石料进行冲蚀试验。堰塞坝和土石坝级配宽泛,如何对粗粒土开展冲蚀试验,准确获取其冲蚀参数是目前的研究难点之一。对于固定管道截面尺寸的改进侵蚀功能仪,通过建立其三维管道模型并利用Ansys Fluent进行流体仿真模拟,研究选取合适的试样截面几何形状及最大允许粒径。采用2种试样截面形状(矩形和圆形)及4种试样推出高度,探究不同试样参数对冲蚀段水流流态的影响。结果表明:随试样推出高度的增加,试样上方流体低流速区域扩大,流速分布不均匀化程度加剧,但相比矩形截面试样,圆形截面试样上方流体所受影响较小,可在更大的试样推出高度下满足改进EFA冲蚀设备的水流剪应力测量需求,从而提高其在固定管道截面尺寸下的试验最大允许粒径,满足粗粒料的冲蚀特性测量需求。
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关键词
粗粒土
冲蚀试验
截面形状
最大允许粒径
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Keywords
coarse-grained soil
erosion experiment
cross-section shape
maximum allowable particle size
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分类号
TV149.3
[水利工程—水力学及河流动力学]
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