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题名基于图像处理的横流中颗粒羽流特性试验研究
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作者
李世舟
刘磊
杨建民
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学海南研究院
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出处
《海洋工程》
北大核心
2025年第4期47-58,共12页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFC2808804)
国家自然科学基金项目(42476222)。
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文摘
颗粒-流体两相羽流常见于深海采矿和疏浚工程中的尾水排放等过程,羽流随环境流体流动和扩散,对海洋环境产生影响。针对颗粒羽流在横流中的动力学特性开展试验研究,采用匀速拖曳羽流排放源的方式模拟横流中的颗粒羽流,基于光学无接触测量和图像处理方法测试分析羽流中颗粒相的分布特征,包括中心线轨迹、质量浓度分布等。颗粒相质量浓度沿中心线轨迹可以分为动量主导的近场、动量主导的远场和浮力主导的远场3个发展阶段。研究发现,排放-拖曳速度比和弗劳德数对颗粒羽流在横流中的发展演化有显著影响;时均颗粒相中心线轨迹深度、羽流宽度分别与(x/D)^(0.4)和(x/D)^(0.2)(x/D为横流方向的无因次长度)成正比;颗粒相质量浓度沿中心线轨迹阶段分布,在两阶段分别与(S_(c)/D)^(-0.38)和(S_(c)/D)^(-0.71)(S_(c)/D为中心线轨迹拟合曲线积分无因次长度)成正比;颗粒相质量浓度沿中心线轨迹法向呈负偏态分布。
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关键词
两相羽流
深海采矿
物理试验
图像处理
颗粒动力特性
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Keywords
two-phase plumes
deep-sea mining
experiment
image processing
dynamic characteristics
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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题名基于图像处理的颗粒羽流特性试验研究
被引量：2
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作者
江晨琦
刘磊
李世舟
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机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院
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出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2023年第11期1-7,23,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51909164)
海南省科技计划三亚崖州湾科技城联合项目(520LH052)。
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文摘
为了研究自然及工程流动中含颗粒羽流的颗粒扩散对环境的影响,开发了模拟颗粒羽流排放的试验装置,并提出了基于图像处理的颗粒羽流特性测试分析方法。针对典型工况开展分析,着重研究羽流颗粒的扩散率、浓度及速度特性。结果表明,颗粒相时均边缘随羽流高度增加而线性扩展,时均颗粒速度及浓度则随之降低;羽流初始流速越大,颗粒相扩散率越大,颗粒浓度和速度衰减越显著。
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关键词
颗粒羽流
物理试验
图像处理
颗粒动力特性
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Keywords
particle plume
physics experiment
image processing
particle dynamic characteristic
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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