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题名重力驱动下一维斜坡上浮泥的输移规律研究
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作者
刘洁
周杨三
陈治宇
肖毅
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机构
重庆交通大学国家内河航道工程技术研究中心
重庆交通大学河海学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3455-3467,共13页
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基金
国家自然科学基金(52109077)
重庆市研究生联合培养基地建设项目(JDLHPYJD2020024)资助。
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文摘
水库浮泥是存在于水库底部的一层高含沙水体,具有较强流动性,研究其运动规律对实现水库减淤优化调度具有重要意义.为了更准确地掌握浮泥输移规律,不仅需要掌握浮泥内部的流速分布特性,还需明确不同因素对浮泥运动过程中流速和厚度变化的影响.因此选择幂律模型作为浮泥的流变模型,基于纳维-斯托克斯(N-S)方程,采用摄动法简化构建了浮泥运动模型,在空间上使用交错网格的有限体积法,时间上使用二阶龙格库塔方法,并在数值求解的过程中引入流速分布参数,通过牛顿迭代法对参数进行修正,使得模型能反映浮泥内部的流速分布形态.开展浮泥缓坡流动试验验证模型,证明了建立模型能合理描述浮泥的运动过程;分析了底面坡度、浮泥密度和黏性系数等参数对浮泥流动特性的影响作用.结果表明,浮泥密度增大,会降低流动性,减少沿程厚度变化;底面坡度增大,浮泥流速显著增大,且厚度分布形态会发生显著改变;黏性系数增大将导致浮泥流速减小且运动结束时间缩短,同时也削弱浮泥流动性.
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关键词
水库浮泥
幂律模型
数值模拟
浮泥厚度
浮泥运动特性
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Keywords
reservoir fluid mud
power-law model
numerical simulation
fluid mud thickness
characteristics of fluid mud movement
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分类号
TV145.1
[水利工程—水力学及河流动力学]
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