三峡工程运行前后的长江中游河段冲淤变化(1975-2017年) 被引量：11

1

作者 李少希 杨云平 +3 位作者 张华庆 朱玲玲 朱玉德 张明进 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1520-1531,共12页

气候变化和流域人类活动等综合影响改变了河道演变的自然进程,尤其是流域大型水库的影响,深刻改变了下游的水沙通量与河道演变过程及趋势.以三峡工程为对象,研究坝下游水沙通量及河道演变过程对三峡工程运行的响应关系,可加深大型水利... 气候变化和流域人类活动等综合影响改变了河道演变的自然进程,尤其是流域大型水库的影响,深刻改变了下游的水沙通量与河道演变过程及趋势.以三峡工程为对象,研究坝下游水沙通量及河道演变过程对三峡工程运行的响应关系,可加深大型水利枢纽运行对下游河道演变影响的认识.本文以长江中游河段(宜昌湖口河段)为研究对象,分析1975-2017年河道冲淤变化,结果表明:近40年来,长江中游河床已发生了累积性的冲刷,近坝段砂卵石河段冲刷强度先增强后减弱,沙质河段冲刷强度呈增强态势.三峡工程运行后不同河型演变特征归纳为:分汊河段江心洲以冲刷为主,上荆江河段内实施的航道整治工程稳定了江心洲形态,但面积受清水下泄的影响呈减小态势,枯水期主汊分流比呈减小态势,部分汊道发生了主支汊交替变化;下荆江及下游分汊河段江心洲面积虽然交替变化,整体上航道整治工程控制了江心洲规模;弯曲河段凸岸侧边滩以冲刷为主,急弯段的凹岸侧深槽淤积,微弯段凸岸边滩冲刷,对应的凹岸侧深槽相对稳定. 展开更多

关键词 河道冲淤 时空特征 影响因素 三峡工程 长江中游

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三峡大坝下游粗细颗粒泥沙输移规律及成因 被引量：18

2

作者 杨云平 张明进 +4 位作者 李松喆 朱玲玲 由星莹 李侃禹 余新明 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期942-954,共13页

以三峡下游河段为研究对象,利用1987-2014年原型观测数据,分析粗细颗粒在时间和空间的输移过程,并以水文站作为划分单元探讨其成因.三峡水库蓄水后坝下游d≤0.125 mm(细颗粒)各粒径组沙量沿程递增,并小于蓄水前均值;d>0.125 mm(粗颗... 以三峡下游河段为研究对象,利用1987-2014年原型观测数据,分析粗细颗粒在时间和空间的输移过程,并以水文站作为划分单元探讨其成因.三峡水库蓄水后坝下游d≤0.125 mm(细颗粒)各粒径组沙量沿程递增,并小于蓄水前均值;d>0.125 mm(粗颗粒)沙量在宜昌—监利河段得到补给,其下游为淤积趋势,其中2003-2007年至监利站恢复程度最大.在成因上:(1)宜昌—沙市河段,河床粗化限制了粗细颗粒泥沙补给,其中细颗粒补给受制于总水量,粗颗粒受制于大流量持续天数和量值;(2)沙市—监利河段,粗细颗粒补给均受制于总水量;(3)监利—螺山河段,洞庭湖入汇对细颗粒补给起决定作用,河床补给量中洪水年大于中枯水年,粗颗粒为淤积趋势,且中洪水年淤积量小于中枯水年;(4)螺山—汉口河段,细颗粒增加受河床补给决定,2008-2014年补给强度弱于2003-2007年,2010年前后粗颗粒泥沙由淤转冲,与大流量持续天数和量值增加有关;(5)汉口—九江河段,细颗粒泥沙淤积,粗颗粒因河床冲刷得到补给,大水年补给量高于枯水;(6)九江—大通河段,鄱阳湖入汇和河床补给对细颗粒增加的贡献比例为1∶2.82,河床冲刷对粗颗粒泥沙起补给作用,受大流量持续天数和量值影响. 展开更多

关键词 分组沙 输移规律 成因分析 三峡大坝 长江中下游

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长江下游和畅洲水道滩槽演变及引流塑槽机制研究 被引量：1

3

作者 闫金波 殷红 +3 位作者 杨云平 王建军 刘万利 伍文俊 《水电能源科学》 北大核心 2022年第4期41-44,共4页

人类活动改变了河流地貌系统的自然演变进程,其中河道与航道治理工程是河流保护及水深资源高效利用的主要措施,其滩槽形态完整性及引流塑槽功能的实现为重要目标。基于长江下游和畅洲水道实测水文、河床地形等资料,分析了1960~2019年实... 人类活动改变了河流地貌系统的自然演变进程,其中河道与航道治理工程是河流保护及水深资源高效利用的主要措施,其滩槽形态完整性及引流塑槽功能的实现为重要目标。基于长江下游和畅洲水道实测水文、河床地形等资料,分析了1960~2019年实测水文泥沙、河床滩槽变化。结果表明,1960~2019年期间和畅洲汊道完成了两次完整的交替过程,镇扬河段二期整治工程中左汊潜坝的实施基本稳定了汊道分流关系,南京以下12.5 m深水航道二期工程后同流量对应的右汊分流比增加10%,即航道工程发挥了引流功能;2017~2019年与2010~2016年相比,和畅洲右汊分流比在25%~35%区间内对应的右汊河槽容积增加1043×10^(4)~1343×10^(4)m^(3),航道工程发挥了引流塑槽功能;南京以下12.5 m深水航道二期工程实施以来,和畅洲右汊航道条件显著改善,12.5 m槽宽度大于250 m,实现了工程的预期目标;航道宽度为350 m时,和畅洲右汊水深不足12.5 m的长度为减少态势,具备航道尺度进一步提升的基础。 展开更多

关键词 分流关系 滩槽演变 引流塑槽 和畅洲水道 长江下游河段

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韩江三河坝—高陂枢纽段河床演变及航道治理效果研究

4

作者 王宁 王建军 +1 位作者 杨云平 徐俊锋 《水电能源科学》 北大核心 2019年第3期71-74,共4页

以韩江中游三河坝—高陂枢纽河段为例,在分析2002～2017年实测枯水河槽冲淤、航道条件及水沙条件基础上,利用平面二维水沙数学模型计算手段,计算确定了通航设计水位、航道整治工程的初步效果。研究结果表明,2002～2017年期间,三河坝—... 以韩江中游三河坝—高陂枢纽河段为例,在分析2002～2017年实测枯水河槽冲淤、航道条件及水沙条件基础上,利用平面二维水沙数学模型计算手段,计算确定了通航设计水位、航道整治工程的初步效果。研究结果表明,2002～2017年期间,三河坝—高陂枢纽河段枯水河槽由淤积逐渐转为冲刷,深泓平均下切1.92m,2015～2017年与2008～2015年相比,枯水河槽冲刷强度有所放缓;确定了三河坝—高陂枢纽段最低、最高通航水位;核查最低通航设计水位下2.5、3.0m的航道水深,三河坝—高陂枢纽河段无碍航浅点;在航道尺度提升中,现状地形满足航道尺度提升的水深要求,航宽仍需进一步增加,主要通过拆除部分已建丁坝来实现增加航宽的目的,丁坝拆除工程实施后航槽内的最大、最小流速略有减小,航道水深仍满足规划目标要求。 展开更多

关键词 河床演变 航道水深 通航水位 三河坝-高陂枢纽段 韩江中游

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三峡大坝下游近坝段沙质河床形态调整及洲滩联动演变关系 被引量：23

5

作者 赵维阳 杨云平 +3 位作者 张华庆 张明进 袁晶 杨保岑 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期862-874,共13页

大型水库运行改变了坝下游水沙条件,引起河床冲淤、洲滩形态等适应性调整,尤其是近坝段沙质河床的响应最为敏感。以三峡大坝下游近坝段沙质河段为研究对象,采用1955—2018年水沙数据与1975—2018年地形资料,研究了河床冲淤量及河床形态... 大型水库运行改变了坝下游水沙条件,引起河床冲淤、洲滩形态等适应性调整,尤其是近坝段沙质河床的响应最为敏感。以三峡大坝下游近坝段沙质河段为研究对象,采用1955—2018年水沙数据与1975—2018年地形资料,研究了河床冲淤量及河床形态、洲滩形态演变及联动关系等。研究表明:伴随流域来沙量减少,1975—2018年河床为累积冲刷态势,枯水河槽冲刷量占总冲刷量的93.1%,同步发生洲滩面积减少、深泓下切;以2009年分界,滩槽冲淤逐渐由"低滩冲刷,高滩淤积"逐渐向"低滩、高滩均冲"转变;受来沙量锐减、河道采砂活动等影响,2013年以来河床冲刷强度显著增大,疏浚抛泥对滩槽冲淤的影响较小;航道工程实施前滩群演变关联性强,太平口心滩发育与头部下移引起腊林洲边滩上段面积减小并后退,对应腊林洲边滩尾部面积增大且淤宽,使得三八滩面积减小且右缘蚀退,金城洲逐渐由边滩演变为心滩;航道工程实施后太平口心滩与腊林洲边滩上段关联性减弱,受航道工程及疏浚抛泥等影响腊林洲边滩下段淤宽,引起三八滩维持面积持续减小、右缘后退及左移态势,促使金城洲萎缩且分散。 展开更多

关键词 河床形态 洲滩演变 人类活动 三峡工程 长江中游河段

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长江口邻近陆架表层沉积物变化特征及成因 被引量：8

6

作者 杨云平 李义天 +1 位作者 孙昭华 邓金运 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期863-872,共10页

基于近30年长江口邻近陆架区域表层沉积物数据,对表层沉积物与流域入海泥沙特征的响应进行研究。结果表明:1沉积物表现为东粗西细,北粗南细的分布格局,砂百分比分布表现为东北向西南为减小,粉砂和黏土均表现为东北向西南增加趋势,其中... 基于近30年长江口邻近陆架区域表层沉积物数据,对表层沉积物与流域入海泥沙特征的响应进行研究。结果表明:1沉积物表现为东粗西细,北粗南细的分布格局,砂百分比分布表现为东北向西南为减小,粉砂和黏土均表现为东北向西南增加趋势,其中整个区域黏土与粉砂百分比的比值在0.12~0.83之间;22008~2010年与2003~2006相比,砂的百分含量表现为增加,粉砂和黏土表现为减少趋势,表层沉积物向粗化趋势发展;3砂—泥分界线在2003~2007年北侧(31°30’以北)为交替变化,2007~2010年为向西移动,南侧(31°30’以南)2003~2010年均为向西移动,长江口陆架区域表层沉积物砂泥分界线变化是综合作用的结果,砂质沉积物因海平面上升等作用再悬浮沉积在泥质区的作用将逐渐加强。4泥质区域面积在三峡水库蓄水后减小,且位置略有南偏,主要受北槽深水航道整治工程及自然因素的影响。 展开更多

关键词 表层沉积物 趋势及成因 砂—泥分界 泥质区 邻近陆架 长江河口

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长江下游潮流界变动段三益桥边滩与浅滩演变驱动机制分析 被引量：9

7

作者 杨云平 郑金海 +2 位作者 张明进 王建军 朱玲玲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期502-513,共12页

潮流界变动段的边滩与浅滩演变关联性强,同时受径潮流水动力、供沙来源及人类活动等多重影响,是航道治理与疏浚维护的重点河段。通过对三益桥河段1976-2017年期间河床冲淤、汊道分流比、三益桥边滩及浅滩演变过程的分析,明确三益桥边滩... 潮流界变动段的边滩与浅滩演变关联性强,同时受径潮流水动力、供沙来源及人类活动等多重影响,是航道治理与疏浚维护的重点河段。通过对三益桥河段1976-2017年期间河床冲淤、汊道分流比、三益桥边滩及浅滩演变过程的分析,明确三益桥边滩及浅滩演变的驱动机制。2012年以来三益桥边滩12.5 m水深以浅滩体体积为增大态势,大水年份边滩以淤积为主,设计航槽及深槽以冲刷为主,中水年份边滩淤积厚度小于深槽。上游五峰山弯道河势稳定,具有阻隔上游和畅洲河段河势、汊道分流比调整等传递作用,三益桥边滩淤涨(长)与上游和畅洲河段河势及汊道分流比调整的关系不显著,主要与流域来流流量大小及过程、上游河道冲刷供沙等相关。洪季三益桥上浅区碍航程度大于枯季,汛前中水流量(大通水文站流量介于26000~34000 m^3/s之间)持续天数长的年份碍航程度大于大洪水年份同时期;因此,流量过程决定边滩与浅滩的冲淤分布,中水流量持续时间长短及供沙量大小决定三益桥边滩淤积量及浅滩碍航淤积量。 展开更多

关键词 潮流界 变动段 水沙输移 长江下游 三益桥边滩

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长江口悬沙浓度变化趋势及成因 被引量：5

8

作者 杨云平 李义天 +1 位作者 胡欣宇 张明进 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2014年第6期51-57,共7页

基于1959-2011年长江河口水域实测悬沙浓度数据,对其悬沙浓度分布特征及变化趋势进行研究。结果表明:1流域入海水量无明显增减趋势,年内分配过程为洪季水量减少枯季增加,入海沙量和含沙量无论是洪季、枯季或年均为减小趋势;2河口段徐六... 基于1959-2011年长江河口水域实测悬沙浓度数据,对其悬沙浓度分布特征及变化趋势进行研究。结果表明:1流域入海水量无明显增减趋势,年内分配过程为洪季水量减少枯季增加,入海沙量和含沙量无论是洪季、枯季或年均为减小趋势;2河口段徐六泾、南支、南北港及北槽进口悬沙浓度伴随入海泥沙量锐减呈现减小趋势,北支受潮汐影响也呈减小趋势,南槽因水动力增加变化不明显;3受分流比减小、上游来沙锐减及河床粗化等影响,2005-2011年北槽上段和下段平均悬沙浓度较2000-2002年减小约33.25%,中段(CSW)受越堤沙量影响较大,呈现一定增加趋势;4长江口外海滨泥沙的再悬浮作用,有效减缓该区域悬沙浓度减小幅度,但仍不能改变其伴随流域入海泥沙锐减的减小趋势,2003-2011年平均悬沙浓度较1981-2002年减小约21.42%;其峰值向口内上溯约1/6经度,且峰值移动主要由径流和潮流水动力对比决定。 展开更多

关键词 长江河口 悬沙浓度 分布特征 变化趋势

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长江澄通河段河床冲淤对流域减沙的响应 被引量：10

9

作者 朱博渊 李义天 +3 位作者 杨培炎 邓金运 杨云平 李思璇 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期706-716,共11页

为研究潮汐河道不同区段在流域来沙减少条件下的冲淤响应机制,以长江澄通河段为例,根据水动力特性将其划分为江阴—天生港和天生港—徐六泾两段,结合1950—2014年的水沙资料及2005—2014年的地形资料,比较两段冲淤对流域减沙的响应差异... 为研究潮汐河道不同区段在流域来沙减少条件下的冲淤响应机制,以长江澄通河段为例,根据水动力特性将其划分为江阴—天生港和天生港—徐六泾两段,结合1950—2014年的水沙资料及2005—2014年的地形资料,比较两段冲淤对流域减沙的响应差异。结果表明:上游江阴—天生港段对流域减沙敏感,较快地由淤积转为冲刷;下游天生港—徐六泾段1998—2004年期间受洪季平均径流流量减小、潮汐顶托作用相对增大的影响,冲刷速率为减小趋势,2004年以后受洪季平均径流流量增大、潮汐顶托作用相对减小及流域来沙持续减少的共同影响,冲刷速率为增大趋势。使得潮汐动力对天生港—徐六泾段由促淤变为促冲的临界洪季平均径流流量为36 000 m3/s,该径流流量也是使得潮汐顶托作用在江阴—天生港段由不显著变为显著的临界流量。目前,流域减沙已加剧澄通河段整体的冲刷。 展开更多

关键词 澄通河段 冲淤速率 沙量 洪季平均径流流量 潮汐

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边界条件对长江中游周天河段河道演变影响 被引量：3

10

作者 王宁 杨云平 +2 位作者 刘晓菲 王建军 李晓星 《人民长江》 北大核心 2019年第11期30-36,共7页

周天河段是长江中游重点碍航河段,研究其边、心滩演变与上下游河势的联动关系、主流过渡形式与航道条件的关系,可指导该河段航道整治工程实践。采用1985~2014年实测水沙和地形数据,研究了自然条件及人类活动影响下的边界条件变化对周天... 周天河段是长江中游重点碍航河段,研究其边、心滩演变与上下游河势的联动关系、主流过渡形式与航道条件的关系,可指导该河段航道整治工程实践。采用1985~2014年实测水沙和地形数据,研究了自然条件及人类活动影响下的边界条件变化对周天河段演变过程的影响。在自然状态下,周天河段演变规律为:大水年左岸边滩与心滩合并,河道深泓为一次过渡形式;中小水年边滩与心滩分离,且窜沟发育,形成二次或多次过渡形式。三峡水库蓄水运行及航道整治工程的实施,改变了水沙及河道边界,其演变规律变为:应急清淤工程至控导工程期间(2001~2006年),临岸窜沟得到有效封堵,左岸侧边心滩冲刷,右岸侧滩滩体发育;控导工程至荆江河段一期工程期间(2006~2014年),左岸侧边心滩(九华寺、蛟子渊边滩及周公堤心滩)淤涨,新厂边滩和天星洲左缘崩退,右岸侧戚家台边滩淤积;荆江一期工程实施(2014年)以来,左岸侧边滩淤积,右岸侧边滩冲刷。分析表明:在"清水下泄"及航道整治工程作用下,未来一段时间周天河段河床仍以冲刷为主,但局部横向变形需引起关注,航道水深提高过程中应关注颜家台空荡区域的航道条件变化趋势。 展开更多

关键词 联动演变 边心滩演变 边界条件 周天河段 长江中游

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基于新型三维辐射应力的近岸波流耦合模型 被引量：2

11

作者 纪超 张庆河 +2 位作者 马殿光 吴岳峰 姜奇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期128-136,共9页

为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟... 为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟近岸波浪传播以及增减水、沿岸流、底部离岸流、裂流等不同的近岸波生流现象.该模型采用的波流耦合方式能够全面地反映近岸波流的相互作用,新型三维辐射应力公式较其他公式可以更准确地描述波生流的垂向结构.对于不同的近岸流算例,获得更准确的模拟结果可能需要采用不同的水滚模式,说明更具普适性的水滚模型有待进一步的研究.考虑波浪水平紊动会使模型计算出的流速平面分布更平滑,避免出现过于突兀的流场结果. 展开更多

关键词 三维辐射应力 耦合模型 波流相互作用 波生流 波面水滚 波浪附加紊动

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不同绕流结构体对河道水流的影响 被引量：5

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作者 张婧 王东 +2 位作者 何岸霞 周珏西 杨阳 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期26-31,共6页

分别采用一维方形丁坝、二维梯形丁坝和三维堆积体概化模型,在同一水流条件下进行水槽试验,研究不同维度绕流结构体对河道水面线和三维时均流速的影响。试验结果表明:(1)在进占宽度比完全相同的情况下,梯形丁坝由于存在第一回流区,导致... 分别采用一维方形丁坝、二维梯形丁坝和三维堆积体概化模型,在同一水流条件下进行水槽试验,研究不同维度绕流结构体对河道水面线和三维时均流速的影响。试验结果表明:(1)在进占宽度比完全相同的情况下,梯形丁坝由于存在第一回流区,导致实际阻流面积最大,对上游阻流最强烈,方形丁坝次之,堆积体最小;(2)当阻流面积比(阻流流量比)相同时,方形丁坝在断面束窄河段的纵向流速加速能力比梯形丁坝强,水流横向偏转的幅度也更大,但梯形丁坝垂向流速比方形丁坝更大一些;(3)当沿水流方向长度相同时,堆积体由于最大截面面积较小,纵向、横向和垂向流速均小于丁坝。由此可见,常用于区分绕流结构体阻流特性的指标,如进占宽度比、阻流面积比和阻流流量比等,并不能全面表达结构体对流场的影响。 展开更多

关键词 堆积体 丁坝 绕流流场 水面线 三维流速

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淮河中游河道与洪泽湖水沙交换程度分析

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作者 段宇 徐国宾 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期117-124,共8页

淮河中游河道与洪泽湖的水沙交换程度影响着河湖之间的内在关系,通过计算淮河与洪泽湖1975-2015年的水沙交换指数,利用多种统计检验交叉互补的方法,对河湖水量交换指数和泥沙交换指数进行了趋势变化、突变检验及周期性分析。结果表明:... 淮河中游河道与洪泽湖的水沙交换程度影响着河湖之间的内在关系,通过计算淮河与洪泽湖1975-2015年的水沙交换指数,利用多种统计检验交叉互补的方法,对河湖水量交换指数和泥沙交换指数进行了趋势变化、突变检验及周期性分析。结果表明:受不同年代治淮工程的影响,河湖水量交换指数整体而言呈不显著增大趋势,造成洪泽湖库容呈不显著增大趋势;入湖泥沙量大于出湖泥沙量,湖盆泥沙的淤积量逐年呈不显著增大趋势。洪泽湖库容及湖盆淤积在研究时期内呈稳定的波动状态,未发生较为显著的突变现象。淮河干流与洪泽湖的水沙交换程度存在多时间尺度的周期性特征,均以14a为第一主周期,河湖水沙交换程度处于相对稳定的状态。研究结果阐明了淮河中游河道与洪泽湖的水沙作用关系,可为河湖治理提供理论参考。 展开更多

关键词 河湖水沙交换 趋势分析 突变检验 周期统计 淮河中游河道 洪泽湖

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汽液黏滞系数对空化泡溃灭过程影响的数值模拟 被引量：3

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作者 袁晓龙 何小泷 汪凯迪 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期19-23,共5页

利用格子玻尔兹曼方法(LBM)伪势模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,分析了不同汽相黏滞系数和液相黏滞系数对空化泡溃灭过程中的最大微射流流速、最大溃灭压力、最大溃灭时间的影响。结果表明,相同液相黏滞系数条件下,改变汽相黏滞系数,... 利用格子玻尔兹曼方法(LBM)伪势模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,分析了不同汽相黏滞系数和液相黏滞系数对空化泡溃灭过程中的最大微射流流速、最大溃灭压力、最大溃灭时间的影响。结果表明,相同液相黏滞系数条件下,改变汽相黏滞系数,空化泡溃灭时产生的最大微射流流速、最大溃灭压力和最大溃灭时间不变;保持汽相黏滞系数不变,空化泡溃灭时最大溃灭压力、最大微射流流速均随着液相黏滞系数的增大而减小,但最大溃灭时间随着液相黏滞系数的增大而增大。 展开更多

关键词 空化泡溃灭 格子玻尔兹曼方法 伪势模型 汽相黏滞系数 液相黏滞系数

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