流动浆液中宾汉剪切力变化规律

河道中洪水高含沙水流和工业管道输送的高浓度浆体,多数属于宾汉型流体.宾汉剪切力大小对于高含沙水流或浆体的流动特性有很大影响.本文通过水槽试验,研究了流动浆液中宾汉剪切力随着水流的有效雷诺数的增加而减少的变化规律.在层流向紊流过渡时(有效雷诺数按2100计)宾汉剪切力约为静止条件下的60％.当有效雷诺数达到3.5×10~4时,宾汉剪切力接近为零,浆体可近似地按牛顿流体考虑.

宾汉体水流中泥沙起动机理

本文分析了宾汉流体中宾汉极限剪切力τB 对泥沙起动起阻碍作用的力学机制 ,得出均匀无粘性沙的起动拖曳力的一般表达式 .并对结果定性分析得到 :(1)存在粒径D ,对粒径小于 0 1D 的泥沙 ,起动中重力因素可忽略不计 ;对粒径大于 10D 的泥沙 ,宾汉极限剪切力因素可忽略不计 .(2 )宾汉流体中τc 随颗粒粒径D的变化关系为马鞍状曲线 .存在某个粒径Dmin,其所需τc 最小 .

高含沙“浮泥”运动判别水槽试验

为研究高含沙"浮泥"及其后续异重流水流要素的变化,以进口流量、含沙量和"浮泥"的含沙量为变量,在水槽中开展了21次异重流与"浮泥"作用概化试验.结果表明,具有宾汉剪切力的"浮泥"与不同含沙量形成异重流的水流剪切力的差别作用,产生了有区别的头部形态,可分为侵入型与界面型;不同含沙量的异重流不仅影响了浑水厚度和掺混情况,而且决定了异重流头部运动形态,异重流的流量主要影响异重流的浑水厚度和运动速度;前期异重流沉降形成的"浮泥"随历时的增加容重增加由快到慢.结合理论分析,获得了"浮泥"层起动的临界判数;基于试验数据,提出了由异重流厚度、比降、体积比含沙量组成的计算公式.研究成果既可丰富河流泥沙动力学学科内容,又可为多沙河流水库调度与规划设计提供技术参考.