植物条件下明渠紊流拟序结构的可视化研究

被引：7

作者：

闫静 ^{[1
,2
]}

戴坤 ^{[1
,3
]}

唐洪武 ^{[1
,2
]}

陈扬 ^{[1
]}

张明 ^{[1
]}

机构：

[1] 河海大学水利水电学院

[2] 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室

[3] 广东粤港供水有限公司

来源：

四川大学学报(工程科学版) | 2016年 / 48卷 / 02期

关键词：

流动显示; 植物明渠; 紊流; 拟序结构; 猝发现象; 涡结构;

D O I：

10.15961/j.jsuese.2016.02.004

中图分类号：

TV133 [河渠水力学];

学科分类号：

0801 ; 080103 ; 080104 ; 081502 ;

摘要：

运用数字图像处理及流动显示技术,对植物条件下明渠紊流拟序结构进行了初步研究。实验结果表明,植物改变了明渠的紊流结构,与无植物条件相比存在明显差异。根据拟序结构特性,流动可以划分为3个区域:植物内层区,弱猝发现象与类卡门涡街综合作用,尾流涡结构受植物直径及排列方式影响大;植物顶部附近区,紊流结构复杂、结构变化快,同时存在壁面边界层中的猝发现象及自由混合层中大涡配对现象,猝发周期与流速负相关,涡平均渗透深度与流速和淹没度正相关;植物外层区,与明渠外区类似,表现为涡体拉伸及紊流的间歇性。各区紊流拟序结构各不相同,但却相互作用、相互影响。

引用

页码：21 / 27

页数：7

共 15 条

[1]

The limited growth of vegetated shear layers. Ghisalberti, M.,Nepf, H.M. Water Resources . 2004

[2]

The structure of turbulent boundary layers. Kline SJ,Reynolds WC,Schraub FH,et al. Journal of Fluid Mechanics . 1967

[3] The effect of vegetation density on canopy sub-layer turbulence [J].

Poggi, D ;

Porporato, A ;

Ridolfi, L ;

Albertson, JD ;

Katul, GG .

BOUNDARY-LAYER METEOROLOGY, 2004, 111 (03) :565-587

[4] 自由来流扰动引起的旁路转捩研究进展 [J].

潘翀 ;

王晋军 .

力学进展, 2011, 41 (06) :668-685

[5]

Scalar dispersion within a model canopy: Measurements and three-dimensional Lagrangian models[J] . Davide Poggi,Gabriel Katul,John Albertson. &nbspAdvances in Water Resources . 2005 (2)

[6] Flow and transport in channels with submerged vegetation [J].