IMECH-IR  > 流固耦合系统力学重点实验室
粘性对滚波影响的数值研究
杨世豪; 周丹洋; 安翼; 刘青泉
Source Publication2016年全国环境力学学术研讨会摘要集
2016-10-26
Conference Name2016年全国环境力学学术研讨会
Conference Date2016-10-26
Conference Place中国江苏苏州
Abstract泥石流等自然流动本质上是斜坡上有水参与的颗粒流动,其表面常见到周期性的波动现象。一些学者认为这种表面周期性波与滚波现象有关,但到目前为止,泥石流等非牛顿流体中是否存在传统意义上的滚波尚未得到证实。传统滚波理论由Fr数主导,以浅水方程为工具,未能考虑流体粘性的影响,不能用于研究泥石流等流体中的表面波。本文从Naiver-Stokes方程出发,应用VOF方法捕捉自由面,同时得到了准确的断面速度分布,实现了滚波发生和发展的模拟;在此基础上研究了粘性(Re数)对滚波演化的影响,分析了滚波前后的速度场分布特性;在较大的Fr数(Fr=4.32)条件下研究了流体粘性的影响(Re~300-1.5×10~6),发现在不同Re数条件下滚波波高和波长受粘性影响较小,而波速和湍流特性受粘性影响较大,当Re>1500时,Re越小,波速及湍流粘性越大,场内近坡面处的湍动能最大;Re<1500时,波速随粘性呈线性关系;研究还发现斜坡面上发生滚波会导致底面切应力增大,进而造成斜坡底面侵蚀。
Keyword泥石流 滚波 速度 粘性
DepartmentLMFS水环境流体力学(LEM)
Language中文
Document Type会议论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/60789
Collection流固耦合系统力学重点实验室
Affiliation1.中国科学院力学研究所
2.北京理工大学力学系
Recommended Citation
GB/T 7714
杨世豪,周丹洋,安翼,等. 粘性对滚波影响的数值研究[C],2016.
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