紊流对粘性细颗粒泥沙絮凝影响

作者：柴朝晖; 杨国录; 王茜; 余明辉

来源：水科学进展, 2012, (06): 808-814.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2012.06.006

• 粘性细颗粒泥沙
• 絮凝
• 紊流
• 雷诺数
• 时空变化 fine cohesive sediment
• flocculation
• turbulent flow
• Reynolds number
• temporal and spatial variation

以分形聚集生长模型为基础,通过三维模拟泥沙颗粒在布朗运动、重力沉降和紊流作用下的碰撞、粘结和破碎过程,探讨了紊流对粘性细颗粒泥沙絮凝速度、絮团平均粒径及分形维数的时空影响。试验结果表明:紊流作用下,泥沙絮凝及絮团平均粒径的变化可分为加速段、等速段和减速段,絮凝等速段的作用时间及粒径等速增长段的速度均随紊动强度呈先增后减的规律,且中部区域的絮凝速度和絮团平均粒径较小;泥沙絮团分形维数随水流紊动强度的增加逐渐增大,最终趋于稳定,随时间呈先减后增的规律。模拟空间下部区域分形维数最大,上部次之,中部最小。

• 单位
  长江科学院; 武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室