异重流卷吸系数和运行距离的初步探讨

在湖泊、水库和海洋中均有异重流现象发生,异重流总会卷吸周边流体进入流动。通过理论分析研究卷吸系数,指出必须不断有一定比率的周边流体被卷吸进入流动,异重流的流速才能保持恒定而不是不断加速。根据这一原理,推导出卷吸系数方程,并且说明了卷吸系数不仅与理查逊数有关,也与密度分布和流速分布密切相关,后两者与流动床面的糙度密切相关。卷吸系数大意味着异重流快速与清水掺混,从潜入点运行较短的距离后密度就会降低到临界密度差之下而停止。由此推导出异重流可以运行的最大距离,与异重流初始流量和密度差成正比,与卷吸系数成反比。小浪底水库的实测资料也说明,在水库里只有初始流量和含沙量较高的异重流才能到达坝前。