黏性细颗粒泥沙絮凝发育时空过程的数值模拟-中国学术期刊网络出版总库

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黏性细颗粒泥沙絮凝发育时空过程的数值模拟

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【英文篇名】	Temporal and spatial variations of the flocculation process of fine cohesive sediments:a numerical simulation
【下载频次】	★★★★★
【作者】	杨铁笙; 赵明;
【英文作者】	YANG Tiesheng; ZHAO Ming; State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering(Tsinghua Univ.); the Changjiangtiancheng Investment Group Co.; LTD;
【作者单位】	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室; 广西长江天成投资集团有限公司;
【文献出处】	水利学报 , Journal of Hydraulic Engineering, 编辑部邮箱 2015年 11期期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊
【中文关键词】	絮凝; Smoluchowski方程; 数值模拟; 时空变化; 分形;
【英文关键词】	flocculation processes; Smoluchowski equation; numerical simulation; temporal and spatial variation; fractal dimension;
【摘要】	以Smoluchowski方程为基础,用数值模拟方法研究黏性细颗粒泥沙絮凝-沉降的时空过程。模拟设定泥沙最小基本颗粒粒径5μm,絮团分形维数1.78,模拟高度1.75 m,模拟总时长300 min,初始条件为各级泥沙颗粒-絮团浓度各向均匀分布,入口、出口无泥沙通量。模拟给出泥沙质量浓度、絮团平均粒径、絮团粒径分布等参数的时空变化过程。模拟发现:各个高度上泥沙质量浓度随时间变化的曲线均呈平缓衰减、快速下降与趋零三个阶段,其形状相似;位置越低,曲线的显现时间越滞后。絮团质量加权平均粒径随时间变化过程存在升涨-高峰-衰落三个阶段。碰撞效率系数越大,峰值越高;位置越低,峰现时间越滞后。本文还以泥沙质量浓度随时间变化为例,比较了数值模拟与絮凝试验的测量结果,二者基本一致。
【英文摘要】	This paper presents a numerical study on the flocculation and sedimentation process of fine cohe-sive sediment particles based on the Smoluchowski equation and its extended model. The simulated mini-mum size of sediment particles is 5.0μm,the floc fractal dimension is 1.78,and the height and diameterof the simulated sedimentation measuring cylinder are 1.75 m and 0.14 m,respectively. The simulated sedi-mentation time is 300 min. Initial conditions for this simulation include a uniform distribution of sedime...
【基金】	国家自然科学基金项目(51179087)
【更新日期】	2015-12-18
【分类号】	TV142
【正文快照】	1研究背景黏性细颗粒泥沙的絮凝发育及沉降,是泥沙运动的重要过程,其强弱盛衰,决定了河床、坝区、河口、海岸等水域的冲淤演变进程,决定了沉积物的微细结构与压缩-固结特点,是影响床面冲刷-起动-悬浮的关键因素[1]。黏性细颗粒泥沙颗粒之间存在复杂的物理、化学、生物作用,在这

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