本文選題：河槽擺動(dòng)　切入點(diǎn)：槽道流動(dòng)　出處：《力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期

【摘要】：河流形態(tài)與水動(dòng)力結(jié)構(gòu)息息相關(guān),形態(tài)約束水動(dòng)力結(jié)構(gòu),水動(dòng)力結(jié)構(gòu)則通過泥沙運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步塑造形態(tài),在自然界河流中形成一對辯證互饋關(guān)系.天然河流形態(tài)形式多樣,大致可以分為順直、微彎、分叉和散亂游蕩幾種類型,其中微彎及多個(gè)彎曲構(gòu)成的河型為河流動(dòng)力演化中最重要的一環(huán).多個(gè)彎曲構(gòu)成的河型可用正弦派生曲線來描述,它也是天然河流主槽與水動(dòng)力結(jié)構(gòu)復(fù)雜相互作用的結(jié)果.作為探討這一過程的力學(xué)作用機(jī)理,構(gòu)建擺動(dòng)槽道并研究槽道擺動(dòng)與其內(nèi)部流動(dòng)結(jié)構(gòu)的互饋關(guān)系,既是流體力學(xué)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容,也是目前河流動(dòng)力過程研究的基礎(chǔ)內(nèi)容.在此重點(diǎn)討論這一互饋關(guān)系前一部分,即水流對擺動(dòng)邊界的響應(yīng).文中建立了隨體坐標(biāo)系下擺動(dòng)河槽與內(nèi)部水流動(dòng)力響應(yīng)理論模型,通過給定擺動(dòng)彎曲槽道的不同特征參數(shù),研究討論了正弦派生型擺動(dòng)邊界下的槽道水流動(dòng)力穩(wěn)定性特征,明確了彎曲槽道擺動(dòng)對其內(nèi)部主流及擾動(dòng)水流結(jié)構(gòu)的影響,確定彎曲槽道擺動(dòng)波數(shù)、擺動(dòng)頻率對擾動(dòng)流發(fā)展影響的相應(yīng)參數(shù)定量關(guān)系,得到了槽道彎曲度和擺動(dòng)特征對其內(nèi)部水流不同尺度擾動(dòng)影響的閾值選擇性范圍.
[Abstract]:The form of the river is closely related to the hydrodynamic structure, which is constrained by the form of the hydrodynamic structure, and the hydrodynamic structure is further molded by the sediment movement, forming a pair of dialectical mutual feed relations in the natural rivers. The forms of the natural rivers are varied. It can be roughly divided into straight, slightly curved, branched, and scattered types, in which the river type consisting of microbends and multiple bends is the most important link in the dynamic evolution of rivers. The river patterns formed by multiple bends can be described by sinusoidal derivative curves. It is also the result of complex interaction between the main channel of natural river and the hydrodynamic structure. As a mechanism of mechanical action of this process, the oscillating channel is constructed and the interfeed relationship between the channel swing and its internal flow structure is studied. It is not only a hot topic of fluid mechanics research, but also a basic content of river dynamic process research. In this paper, a theoretical model of the dynamic response of the oscillating channel and the internal flow in the accompanying coordinate system is established, and the different characteristic parameters of the channel are given. In this paper, the dynamic stability characteristics of channel flow under sinusoidal derivative boundary are studied, and the influence of bend channel swing on its internal mainstream and disturbed flow structure is clarified, and the waviness number of curved channel wobble is determined. The quantitative relationship of the influence of oscillating frequency on the development of disturbance flow is obtained, and the threshold selectivity range of the influence of channel curvature and wobble characteristics on the disturbance of different scales of the internal flow is obtained.
【作者單位】： 天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41576093,51279124,51321065) 天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(HESS-1606)資助
【分類號】：O352

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本文編號：1691294