浑水-浮泥分层流动稳定性判别标准

• 作者: 温志超 徐海珏 白玉川
• 来源期刊: 水动力学研究与进展A辑
• 关键词: 浑水-浮泥分层流 幂律流模型 双层流体模型 流动稳定性 临界雷诺数
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 252-264
• 页数: 13页
• 分类号: O352
• 语种: 中文
• DOI: 10.16076/j.cnki.cjhd.2021.02.012

摘要

稳定行进中的泥沙异重流,由于垂向泥沙浓度分布不均,在交界面处存在密度梯度和黏度梯度.交界面以上为含沙量较少的浑水层,泥沙颗粒悬浮在液体中,属于牛顿流体;交界面下侧为含沙量较高的浮泥层,其流变关系表现出非牛顿特性,选取幂律流模型对其进行描述.根据上下层流体中泥沙浓度分布及流变特征的不同,该文构建了浑水-浮泥双层流体模型,综合考虑上层浑水密度、下层浮泥密度、浮泥幂律指数及浮泥相对厚度等特征参数,计算了分层流由层流转捩为湍流时的临界雷诺数,分析了浑水-浮泥分层流扰动流速分布特征,阐述了浮泥层对分层流体流动稳定性的影响,表现为下层浮泥的密度和黏度均大于上层浑水,随着浮泥层密度和相对厚度的增加,分层流体流动稳定性逐渐增强.该研究为构建泥沙异重流稳定运动模型提供了思路.