固液两相流中固体颗粒的垂直分选机理

在结构两相流的总体框架内 ,基于对单个固相颗粒受力的分析和对多颗粒条件下颗粒之间的相互作用 ,本文对液体流动特性进行了简化 ,采用固体颗粒在水流中运动的垂线分选模型[1] ,对各种颗粒浓度条件下的垂直分选特征进行了讨论。结果表明 :随着颗粒浓度的增加 ,颗粒的分选过程加快 ,颗粒向上聚集的倾向加强 ,分选的结果会形成明显地在垂直方向上显示出反粒序分布。当颗粒体积浓度超过 0 .3以后 ,粗颗粒较细颗粒具有更大的向上聚集的倾向 ;当颗粒浓度接近极限浓度时 ,会出现颗粒分选速度的反常变化 ,说明分选模型在这种情况下失效。文中还通过常见的三种液相速度分布 。

阵性泥石流运动与堆积的欧拉─拉格朗日模型──Ⅰ.理论

自然界中的泥石流具有突发性和非恒定性的特点。为了模拟典型泥石流现象，在流团模型的 基础上，进一步完善了基于欧拉─拉格朗日（Ｅ—Ｌ）观点的ＰＩＣ（Ｐａｒｃｅｌ Ｉｎ Ｃｅｌｌ）算法，细化了流元结 构，建立了能够模拟典型阵性泥石流发生、运动和堆积的准结构两相流模型。求解该模型不仅可以 模拟泥石流运动过程，而且可以对泥石流的堆积过程、停积形态、冲刷特征及泥石流中多组分颗粒 的分选特征进行定量描述。

多组分流元模型在稀性泥石流堆积分选特征研究中的应用

基于结构两相流模型和PIC数值计算方法 ,本文探讨了稀性泥石流堆积过程中的泥沙分选特征 .文中的模型可以模拟阵性泥沙流的非稳定特性 ,通过将传统的Euler和Lagrangian方法结合泥沙流运动的整个过程都能够采用多组分流元模型进行很好的描述 .该模型也能够合理描述泥沙分选过程中伴随的冲淤过程 .文中采用 2～ 5°的坡度 ,固相颗粒被分为三组粒径不同的组分 .研究表明 ,泥石流的垂向和横向分选都不明显 ,但是纵向分选较为明显 .河槽坡度和泥石流的密度是影响泥石流分选过程的两个关键因素 .泥沙输移能力越大 ,颗粒分选越不明显 。

固液两相流中固体颗粒的垂直分选模型

在单个固相颗粒运动方程的基础上 ,进一步考虑了多颗粒条件下的颗粒之间的相互作用 ,并通过对液体流动特性的简化考虑 ,建立了固体颗粒在水流中运动的垂直分选模型。本文提出的颗粒分选模型建立在细致分析两相流运动过程中颗粒受力特点的基础上 ,有助于对两相流运动和沉积的各个子过程进行深入的了解 ,可以模拟各种颗粒在固液两相流中的运动过程和最终状态 。

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型──Ⅱ.应用

采用文献［１］中提出的阵性泥石流运动与堆积的欧拉－拉格朗日模型，模拟了阵性泥石流的运 动过程和堆积形态，得出了与地学研究中观测结果较为一致的认识．文中针对影响阵性泥石流的关 键条件，重点通过改变密度、坡度和各阵泥石流的时间间隔等参数，分析了这些参数变化对泥石流 运动及堆积规律的影响，提出了简化分析整个阵性泥石流的条件。研究表明，应用经试验资料验证 的数学模型不但可以方便、快捷地定量描述阵性泥石流的一般特性，而且能够提供关于阵性泥石流 运动及堆积的更多细节。