我国西南山区极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,从而导致大量泥沙进入河道,河床发生冲淤变形,使原有的水沙运动状态发生改变。通过计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）与离散元（Discrete Element Method,DEM）耦合的方法...我国西南山区极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,从而导致大量泥沙进入河道,河床发生冲淤变形,使原有的水沙运动状态发生改变。通过计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）与离散元（Discrete Element Method,DEM）耦合的方法对水沙变化条件下典型山区河道内的三维水沙运动及河床冲淤变形过程进行了数值模拟,并将三维数值模拟结果与实验结果进行了比对。计算结果表明：上游强输沙水流进入变比降河道后,河道内会发生溯源淤积,且流量越小、加沙强度越大,泥沙溯源淤积发展的速度越快;淤积锋面到达处的水位会迅速升高,随着淤积前锋的继续发展,该位置处的水位会趋于稳定;泥沙大量淤积后,会导致河床比降减小,洪水水位增加,严重威胁河道防洪安全。展开更多
山区河床组成多为宽级配卵砾石颗粒、沿程河床比降陡缓相接,受泥沙补给及水流过程影响,不同河段冲淤变化复杂多变,溯源淤积引发山洪现象频繁发生。为探究泥沙补给条件的变化对于山区河流河床冲淤变形以及水位变化的影响,作者以变坡陡比...山区河床组成多为宽级配卵砾石颗粒、沿程河床比降陡缓相接,受泥沙补给及水流过程影响,不同河段冲淤变化复杂多变,溯源淤积引发山洪现象频繁发生。为探究泥沙补给条件的变化对于山区河流河床冲淤变形以及水位变化的影响,作者以变坡陡比降河道为研究对象,通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)与离散元(discrete element method,DEM)耦合的方法对不同来水来沙条件下典型山区河道中卵砾石的溯源淤积过程进行了数值模拟,并将计算结果与室内水槽试验结果进行了比对。计算结果表明:强输沙水流由陡比降河道进入缓比降河道后,泥沙一旦在下游发生淤积,便会迅速向上游传播,进而导致河床大范围淤积抬高。溯源淤积的起始位置,发展速度以及淤积床面的厚度与上游泥沙补给强度、水流速度、颗粒粒径等因素有关,来流流量越小、泥沙补给强度越大,溯源淤积的起始位置越靠近河道上游,淤积发展速度越快,淤积床面厚度越小。泥沙淤积会导致淤积段沿程水位显著升高,在淤积锋面处,水位变动最为剧烈,水位增加明显,随着溯源淤积的继续发展,该位置处的水位会稍加回落并且趋于稳定。由此可见,山区河流泥沙补给条件的改变对于河床变形以及水沙灾害具有重大的影响,为揭示山洪泥沙灾害的致灾机理提供了理论基础。展开更多
细微(直径小于50μm)颗粒物在通风和空调管道内的沉积现象普遍存在,由于工程中实际加工问题不存在绝对光滑的表面,粗糙结构的存在使颗粒沉积过程更为复杂,明确颗粒与颗粒、壁面碰撞、反弹和颗粒团聚规律对于提高室内空气质量和提升设备...细微(直径小于50μm)颗粒物在通风和空调管道内的沉积现象普遍存在,由于工程中实际加工问题不存在绝对光滑的表面,粗糙结构的存在使颗粒沉积过程更为复杂,明确颗粒与颗粒、壁面碰撞、反弹和颗粒团聚规律对于提高室内空气质量和提升设备效率有重要作用。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散单元法(discrete element method,DEM)耦合模型对三维矩形光滑和底部布有横肋的粗糙壁面不同粒径颗粒的沉积过程进行模拟计算。结果表明,颗粒无量纲沉积速率与实验值吻合度较高,颗粒在沉积过程中受二次流的影响使得20、50μm的颗粒绝大部分沉积在壁面两侧附近,并且在两侧壁面附近,50μm颗粒的概率密度将达到5μm的34倍。展开更多
文摘我国西南山区极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,从而导致大量泥沙进入河道,河床发生冲淤变形,使原有的水沙运动状态发生改变。通过计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）与离散元（Discrete Element Method,DEM）耦合的方法对水沙变化条件下典型山区河道内的三维水沙运动及河床冲淤变形过程进行了数值模拟,并将三维数值模拟结果与实验结果进行了比对。计算结果表明：上游强输沙水流进入变比降河道后,河道内会发生溯源淤积,且流量越小、加沙强度越大,泥沙溯源淤积发展的速度越快;淤积锋面到达处的水位会迅速升高,随着淤积前锋的继续发展,该位置处的水位会趋于稳定;泥沙大量淤积后,会导致河床比降减小,洪水水位增加,严重威胁河道防洪安全。
文摘山区河床组成多为宽级配卵砾石颗粒、沿程河床比降陡缓相接,受泥沙补给及水流过程影响,不同河段冲淤变化复杂多变,溯源淤积引发山洪现象频繁发生。为探究泥沙补给条件的变化对于山区河流河床冲淤变形以及水位变化的影响,作者以变坡陡比降河道为研究对象,通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)与离散元(discrete element method,DEM)耦合的方法对不同来水来沙条件下典型山区河道中卵砾石的溯源淤积过程进行了数值模拟,并将计算结果与室内水槽试验结果进行了比对。计算结果表明:强输沙水流由陡比降河道进入缓比降河道后,泥沙一旦在下游发生淤积,便会迅速向上游传播,进而导致河床大范围淤积抬高。溯源淤积的起始位置,发展速度以及淤积床面的厚度与上游泥沙补给强度、水流速度、颗粒粒径等因素有关,来流流量越小、泥沙补给强度越大,溯源淤积的起始位置越靠近河道上游,淤积发展速度越快,淤积床面厚度越小。泥沙淤积会导致淤积段沿程水位显著升高,在淤积锋面处,水位变动最为剧烈,水位增加明显,随着溯源淤积的继续发展,该位置处的水位会稍加回落并且趋于稳定。由此可见,山区河流泥沙补给条件的改变对于河床变形以及水沙灾害具有重大的影响,为揭示山洪泥沙灾害的致灾机理提供了理论基础。
文摘细微(直径小于50μm)颗粒物在通风和空调管道内的沉积现象普遍存在,由于工程中实际加工问题不存在绝对光滑的表面,粗糙结构的存在使颗粒沉积过程更为复杂,明确颗粒与颗粒、壁面碰撞、反弹和颗粒团聚规律对于提高室内空气质量和提升设备效率有重要作用。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散单元法(discrete element method,DEM)耦合模型对三维矩形光滑和底部布有横肋的粗糙壁面不同粒径颗粒的沉积过程进行模拟计算。结果表明,颗粒无量纲沉积速率与实验值吻合度较高,颗粒在沉积过程中受二次流的影响使得20、50μm的颗粒绝大部分沉积在壁面两侧附近,并且在两侧壁面附近,50μm颗粒的概率密度将达到5μm的34倍。
