推移质输沙论文-许晓阳,张根广,周双,王愉乐,陈学彪

推移质输沙论文-许晓阳,张根广,周双,王愉乐,陈学彪

导读:本文包含了推移质输沙论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非线性,尖点突变模型,临界起动参数,变量分析

推移质输沙论文文献综述

许晓阳,张根广,周双,王愉乐,陈学彪[1](2019)在《基于非线性理论的推移质输沙率公式》一文中研究指出基于非线性理论的尖点突变模型,分析了水流条件和泥沙颗粒在床面相对位置对泥沙输移过程的非线性动力学特征的影响,得到尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了定性描述泥沙输移的尖点突变模型,并通过坐标变换和拓扑变换,构建了非线性推移质输沙率公式。经与推移质输沙率实测资料、基于同理论推移质输沙率公式和经典推移质输沙率公式对比,分析了低强度输沙时不同公式计算结果存在差异和高强度输沙时计算精度发生突变的原因,讨论了泥沙起动切应力对输沙率公式的影响,验证了本文公式具有良好的适用性,证明了本文非线性推移质输沙率公式是合理的。(本文来源于《水力发电学报》期刊2019年11期)

刘佳琪[2](2019)在《基于泥沙起动联合概率的推移质输沙公式及泥沙颗粒叁维绕流数值模拟研究》一文中研究指出泥沙颗粒的起动和输移是泥沙运动理论以及河流动力学研究的基本问题之一,国内外学者对推移质输沙公式进行了深入研究,相关研究成果在桥墩冲刷和河床演变的数值模拟研究中广泛应用。作为研究泥沙运动的关键点之一,泥沙颗粒的受力被广泛研究和讨论。泥沙颗粒在流场中受重力、颗粒之间的相互作用力以及水流对其施加的上举力和拖曳力的作用。颗粒的受力情况也受到流场状态,颗粒形状,颗粒级配与颗粒间相对位置等多种因素影响。本文在前人研究的基础上,对推移质输沙率公式和床面不同位置的泥沙颗粒叁维绕流模拟进行研究,主要研究内容与结论如下:(1)采用理论推导研究方法,对推移质输沙率公式进行理论推导。爱因斯坦推移质输沙率理论和公式得到普遍认可和广泛应用,但在一些细节的处理上仍需要讨论和改进,很多学者对其进行了修正和改进,但床面泥沙随机分布特性至今未被考虑。本文基于前人的研究,引入相对暴露度概念表示床面泥沙颗粒相对位置,基于滚动起动模型,从理论上推导出包含水流随机性和泥沙相对位置随机性的泥沙起动联合概率公式,将其引入爱因斯坦推移质输沙理论,推导出新的输沙率公式。经实测资料验证,本文输沙率公式与实测资料符合良好。(2)采用数值模拟研究方法,基于Fluent软件,对单颗粒泥沙叁维绕流进行数值模拟研究。分别采用大涡模拟紊流模型和雷诺平均紊流模型对光滑水槽中的单颗粒泥沙进行了叁维绕流数值模拟。比较了不同紊流模型下泥沙颗粒叁维流的模拟结果,结果表明,大涡模拟能更清晰地反映颗粒受力的脉动特性,得到更真实的流场形态,在各方面都优于雷诺平均模型;(3)对组合颗粒群叁维绕流进行数值模拟研究。构建完全暴露于粗糙床面和完全隐蔽于粗糙床面的泥沙颗粒排列形式,使用大涡模拟模型对不同流速下的叁维绕流进行计算模拟,分析了不同流速下研究颗粒的上举力系数和拖曳力系数的数据变化规律和相关的流场变化情况。结果表明,在不同位置下颗粒的两个系数值差异较大,且随流速的变化趋势各不相同。与相关的实验和模拟结果进行对比,本研究结果在数值上存在差异,但在变化规律上和其他研究结果可以符合。水流流过粗糙床面,形成沿水流方向的低速带区域。低速带区域的厚度沿水流方向逐渐增加,发展至水槽末端。随着流速增大,低速带呈数量增加,单宽减小的变化趋势。此外,表层颗粒的存在会使得低速带的形状和空间分布更加不规则。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

王愉乐[3](2019)在《基于泥沙双向位置特性的推移质输沙率研究》一文中研究指出作为河道中泥沙主要的运动形式之一,推移质运动规律在河流动力学理论及实际工程中都具有重要的意义。为进一步分析均匀推移质输移规律,本文对床面泥沙的双向位置特性进行了测量分析,得到了泥沙双向相对位置的分布规律,并在基础上对均匀沙起动概率、起动条件及推移质输沙率等问题进行了研究。主要内容与结论如下:(1)通过测量二维床面上均匀玻璃球和均匀河卵石的双向位置参数,统计分析得到二维床面上均匀沙双向位置参数的分布规律:玻璃球隐蔽角与暴露角分布规律基本相同,可认为服从相同正态分布;玻璃球与河卵石的相对突出度呈负偏态趋势,前者的偏离系数更大;玻璃球相对暴露度呈正偏态趋势,而河卵石相对暴露度呈正态趋势;两者双向隐暴度都呈正态趋势,前者的均值与方差均较后者篇大。(2)以天然河卵石作为实验材料,探索不同级配下二维床面上河卵石双向位置特性。结果显示:叁种不同级配卵石颗粒的相对突出度基本呈负偏态趋势,且其偏离系数随卵石非均匀系数的增大而增大;相对暴露度近似呈正态趋势,且其均值随卵石非均匀系数的增大而减小;双向隐暴度亦近似呈正态趋势,其均值随卵石非均匀系数的增大而增大。(3)基于均匀球体颗粒双向位置的分布规律,建立了均匀散粒体泥沙起动切应力公式。对单颗粒泥沙进行受力分析,结合水流的紊动特性,采用滚动起动模式推导出计入位置随机性和水流脉动随机性的起动概率公式。参照窦国仁提出的叁种起动标准,确定不同起动标准下泥沙起动切应力随双向位置角的变化趋势及取值范围。(4)基于均匀球体颗粒双向位置的分布规律,从不同角度构建了推移质输沙率公式。对滚动、滑动及跃移叁种不同起动模式下的单颗粒泥沙进行受力分析,建立不同模式下的泥沙起动概率公式,对比发现滚动起动最易、跃移起动最难,并将滚动起动概率引入推移质输沙率公式中,结合对比分析后的单位床面泥沙颗粒数、推移质运动速度等参数,构建了一个新的推移质输沙率公式。同时,对斜坡上的泥沙进行受力分析,推导出适用于斜坡上的推移质输沙率公式。此外基于床沙、推移质及悬移质间的交换理论,借鉴Markov链的性质,得到计入泥沙双向位置关系的泥沙状态概率计算式,最终建立了基于Markov过程的推移质输沙率公式。(5)初步探索叁维床面上泥沙颗粒位置特性,对叁种堆积情况下的颗粒进行受力分析,推导出了球体颗粒的起动流速公式。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

苏瑞林,王秋生[4](2018)在《一种随机性的推移质输沙率公式研究》一文中研究指出基于颗粒受力平衡推导了推移质起动条件,根据近壁水流应力分布特性,提出了水流有效切应力区的概念,结合推移质在平衡输沙情况下的运动规律,得到了理论更为完善的随机性推移质输沙率公式,并对公式进行了起动条件敏感性分析,发现低水流强度下的输沙率计算对起动条件较为敏感,因而合适的推移质起动强度是控制输沙率计算精度的关键。利用经典推移质输沙率实测数据及野外实测资料对公式进行了检验,结果表明,该公式与实测数据吻合良好,验证了公式的合理性和适用性。(本文来源于《水电能源科学》期刊2018年12期)

李林林,张根广[5](2018)在《基于全概率的推移质输沙率公式》一文中研究指出对于床面泥沙而言,起动过程中主要受水流随机性及床面泥沙颗粒相对位置的随机性等两方面因素的影响,其中床面泥沙颗粒相对位置的随机性用相对暴露度表示。在前人研究的基础上,同时将水流的随机性及泥沙相对位置的随机性考虑到起动概率的研究中,采用滑动起动模型,从理论上推导出泥沙起动的全概率公式,弥补了已有研究的不足。然后根据Einstein的假定,从单宽输沙率的定义出发,引入泥沙起动的全概率,得到了床面上泥沙起动的单宽推移质输沙率公式及输沙强度计算公式;通过水槽试验及野外实测资料验证表明,本文公式结构合理,计算精度较高,适用范围更广。(本文来源于《泥沙研究》期刊2018年06期)

李志鹏,孙洪广[6](2018)在《连续时间随机行走模型在推移质输沙的应用》一文中研究指出推移质在自然河流中的输运行为通常表现出明显的反常运输行为,其在物理机理上难以应用菲克定律来量化,然而连续时间随机行走模型通过长尾的等待时间和跳跃步长分布能很好的捕捉非菲克定律输运行为。在此研究中模型的等待时间分布采用Mittag-Leffler分布,跳跃步长分布采用Levy稳定分布形式。蒙特卡罗法作为模拟该模型的方法。为了证明模型预测效果的有效性,我们对比了两组实验结果和模型理论结果。最终应用连续时间随机行走模型得到以下叁个结论:(1)连续时间随机行走模型能够捕捉推移质输运行为的尺度依赖效应。(2)在推移质输运中细粒径的粒子表现出很强的超扩散输运行为而粗粒径粒子表现出更强的次扩散输运行为,这主要由于床面结构的影响。(3)连续时间随机行走模型能够捕捉推移质输运过程中超扩散和次扩散行为是同时存在于推移质的输运过程中的。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

李明,俞梅欣,喻国良[7](2019)在《往复流作用下推移质输沙强度的计算公式》一文中研究指出为了研究往复流的非恒定效应对推移质运动的影响,能够更准确地预测往复流作用下推移质输沙强度的大小,本文通过对泥沙颗粒运动进行受力平衡和能量守恒分析,推导出往复流作用下推移质输沙强度计算公式,同时将Keulegan-Carpenter数引入公式中对相位滞后效应进行修正,最后根据往复流水槽的实验数据拟合得到一个用于计算半周期平均输沙强度的半理论半经验公式,该公式在小KC数情况下对实测值的预测相比于传统的准恒定流模型有明显提高。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2019年02期)

王愉乐,张根广,李林林,程烨[8](2018)在《基于泥沙状态概率的推移质输沙率公式》一文中研究指出在Einstein床沙和推移质泥沙交换分析的基础上,考虑泥沙起悬对泥沙交换过程的影响,改进前人对泥沙交换现象的处理方法,得到了新的泥沙状态概率计算式;基于床面泥沙相对暴露度概念,计入床面泥沙随机分布特性,采用滚动模型,得到了泥沙起动概率;比对分析各家推移质泥沙运动速度公式,选择了更为合理的推移质运动速度计算方法,得到了新的无黏性均匀推移质泥沙输沙率公式。实测资料验证表明,该公式不仅与Meyer-Peter的实验资料符合良好,且对于低强度输沙情况,也具有较高的计算精度。(本文来源于《泥沙研究》期刊2018年05期)

王愉乐,张根广,周双,程烨,李林林[9](2018)在《斜坡上的推移质输沙率公式》一文中研究指出为了获得理论更全面、应用范围更广的推移质输沙率公式,基于数理统计方法及力学分析方法,借鉴Engelund推移质输沙率模型,研究了斜坡上推移质输沙率问题。在分析斜坡上泥沙颗粒受力的基础上,考虑了水流近底作用流速的随机性及床面上泥沙颗粒分布的随机性,推导出了斜坡上泥沙起动概率;探讨改进了单位床面上泥沙颗粒数和推移质运动速度的计算式,得到了文中推移质输沙率公式。采用不同坡度的实测资料进行验证,并与其他经典公式计较,结果表明,在不同坡度的情况下文中公式都有较好的适用性,且精度较高。(本文来源于《水力发电学报》期刊2018年05期)

刘尚武,张小峰,黄俊健[10](2018)在《叁峡入库卵石推移质输沙特性近期变化及影响分析》一文中研究指出为了深入分析叁峡入库水沙条件,通过对叁峡入库控制站朱沱、寸滩站近50年来实测卵石推移质资料的搜集、整理,分析了两站卵石推移质变化过程、变化特点和主要影响因素。结果表明:近50年来两站径流量没有明显的趋势性变化,但近期卵石输移量呈明显阶段性减少趋势,其中朱沱站1992—2009、2010—2015年的卵石输移量比1975—1991年分别减少了46.9%、79.8%;寸滩站1982—2001、2002—2015年的卵石输移量比1966—1981年分别减少了40.6%、85.7%;推移质输移量年内分配与悬移质泥沙基本接近,主要集中在每年汛期7—9月,占全年的80%以上,近期无明显变化。两站推移质输移率与流量关系的指数差异较大,但同一站在不同时期的指数相同。随着时间推移,不同流量的推移质输移率均呈减少趋势,河道卵石开采、水利工程拦沙是近期卵石输移量减少的主要原因,此外河床粗化、上游大型水库群汛期拦洪削峰也有一定影响。受入库卵石输移量大幅减少的影响,叁峡工程自175 m试验性蓄水以来,处于变动回水区的重庆主城区河段未出现大量淤积情况,反而出现微冲态势。研究成果为进一步了解高强度人类活动背景下叁峡入库推移质输移量变化提供了一定依据。(本文来源于《水利水电技术》期刊2018年04期)

推移质输沙论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

泥沙颗粒的起动和输移是泥沙运动理论以及河流动力学研究的基本问题之一,国内外学者对推移质输沙公式进行了深入研究,相关研究成果在桥墩冲刷和河床演变的数值模拟研究中广泛应用。作为研究泥沙运动的关键点之一,泥沙颗粒的受力被广泛研究和讨论。泥沙颗粒在流场中受重力、颗粒之间的相互作用力以及水流对其施加的上举力和拖曳力的作用。颗粒的受力情况也受到流场状态,颗粒形状,颗粒级配与颗粒间相对位置等多种因素影响。本文在前人研究的基础上,对推移质输沙率公式和床面不同位置的泥沙颗粒叁维绕流模拟进行研究,主要研究内容与结论如下:(1)采用理论推导研究方法,对推移质输沙率公式进行理论推导。爱因斯坦推移质输沙率理论和公式得到普遍认可和广泛应用,但在一些细节的处理上仍需要讨论和改进,很多学者对其进行了修正和改进,但床面泥沙随机分布特性至今未被考虑。本文基于前人的研究,引入相对暴露度概念表示床面泥沙颗粒相对位置,基于滚动起动模型,从理论上推导出包含水流随机性和泥沙相对位置随机性的泥沙起动联合概率公式,将其引入爱因斯坦推移质输沙理论,推导出新的输沙率公式。经实测资料验证,本文输沙率公式与实测资料符合良好。(2)采用数值模拟研究方法,基于Fluent软件,对单颗粒泥沙叁维绕流进行数值模拟研究。分别采用大涡模拟紊流模型和雷诺平均紊流模型对光滑水槽中的单颗粒泥沙进行了叁维绕流数值模拟。比较了不同紊流模型下泥沙颗粒叁维流的模拟结果,结果表明,大涡模拟能更清晰地反映颗粒受力的脉动特性,得到更真实的流场形态,在各方面都优于雷诺平均模型;(3)对组合颗粒群叁维绕流进行数值模拟研究。构建完全暴露于粗糙床面和完全隐蔽于粗糙床面的泥沙颗粒排列形式,使用大涡模拟模型对不同流速下的叁维绕流进行计算模拟,分析了不同流速下研究颗粒的上举力系数和拖曳力系数的数据变化规律和相关的流场变化情况。结果表明,在不同位置下颗粒的两个系数值差异较大,且随流速的变化趋势各不相同。与相关的实验和模拟结果进行对比,本研究结果在数值上存在差异,但在变化规律上和其他研究结果可以符合。水流流过粗糙床面,形成沿水流方向的低速带区域。低速带区域的厚度沿水流方向逐渐增加,发展至水槽末端。随着流速增大,低速带呈数量增加,单宽减小的变化趋势。此外,表层颗粒的存在会使得低速带的形状和空间分布更加不规则。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

推移质输沙论文参考文献

[1].许晓阳,张根广,周双,王愉乐,陈学彪.基于非线性理论的推移质输沙率公式[J].水力发电学报.2019

[2].刘佳琪.基于泥沙起动联合概率的推移质输沙公式及泥沙颗粒叁维绕流数值模拟研究[D].西北农林科技大学.2019

[3].王愉乐.基于泥沙双向位置特性的推移质输沙率研究[D].西北农林科技大学.2019

[4].苏瑞林,王秋生.一种随机性的推移质输沙率公式研究[J].水电能源科学.2018

[5].李林林,张根广.基于全概率的推移质输沙率公式[J].泥沙研究.2018

[6].李志鹏,孙洪广.连续时间随机行走模型在推移质输沙的应用[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[7].李明,俞梅欣,喻国良.往复流作用下推移质输沙强度的计算公式[J].哈尔滨工程大学学报.2019

[8].王愉乐,张根广,李林林,程烨.基于泥沙状态概率的推移质输沙率公式[J].泥沙研究.2018

[9].王愉乐,张根广,周双,程烨,李林林.斜坡上的推移质输沙率公式[J].水力发电学报.2018

[10].刘尚武,张小峰,黄俊健.叁峡入库卵石推移质输沙特性近期变化及影响分析[J].水利水电技术.2018

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