沿岸流不稳定运动实验研究

沿岸流不稳定运动对沿岸输沙及岸滩演变有重要影响。为了更深入地研究沿岸流不稳定运动特征,本文在1∶100和1∶40两个坡度下进行了沿岸流不稳定运动实验研究,并从其时间历程的谱特征和示踪图像两个方面对实验结果进行了分析。结果表明:1∶100坡度规则波作用下产生的沿岸流存在明显的周期摆动,而1∶40坡度情况下的周期摆动不明显;不规则波情况与之类似,只是相应情况下的墨水摆动有点紊乱,没有规则波的摆动整齐;波高越大,非线性不稳定运动越明显,涡旋也越剧烈。沿岸流不稳定运动主要由线性不稳定、非线性不稳定倍周期、平均沿岸流沿岸不均匀以及其他涡运动等的影响引起。

缓坡沙坝海岸波生沿岸流不稳定性特征

为研究沙坝对沿岸流不稳定运动特征的影响,本文开展了缓坡沙坝海岸沿岸流不稳定运动特征实验和理论分析,通过对流速时间历程的谱特征和示踪图像2方面进行研究,并讨论沙坝对沿岸流不稳定运动的影响。结果表明:1∶100坡度缓坡沙坝海岸的沿岸流存在明显的周期摆动,波动周期为100 s~150 s,且规则波的波动周期略大于不规则波情况。沙坝对沿岸流不稳定运动的影响,是通过对沿岸流速度剖面的改变来实现的,沙坝控制着沿岸流速度剖面峰值位置,从而控制沿岸流不稳定增长率和运动周期,这使得沙坝海岸与斜坡海岸沿岸流不稳定运动波动周期存在差异。

基于PIV的横流中射流轨迹与扩散特性试验研究

横流中射流在工业中有着广泛的应用,对其流动规律和轨迹特性的研究一直是市政排放工程设计、环境风险评估研究的热点。该文以性质稳定的蓝墨水溶液作为射流源,在U型水槽试验利用PIV测量技术结合CCD相机进行图像处理,对已知浓度值的溶液测定灰度进行标定,建立起射流浓度值与图像灰度值的标定曲线。通过不同的横流流速uc与射流流速uj进行横流中射流试验,首先以MATLAB为手段对试验数据拟合得到射流轨迹方程;然后分析射流浓度分布得到随横流速度减小或射流速度增大射流扩散宽度将增加,以及射流浓度符合高斯分布的变化规律;最后用量纲分析获得了合理的射流轨迹、半宽以及稀释度三个无量纲关系式。