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Unit stream power,minimum energy dissipation rate,and river engineering
1
作者 Chih Ted Yang 《水道港口》 2010年第5期317-317,共1页
Unit stream power is the most important and dominant parameter for the determination of transport rate of sand,gravel,and hyper-concentrated sediment with wash load.Minimum energy dissipation rate theory,or its simpli... Unit stream power is the most important and dominant parameter for the determination of transport rate of sand,gravel,and hyper-concentrated sediment with wash load.Minimum energy dissipation rate theory,or its simplified minimum unit stream power and minimum stream power theories,can provide engineers the needed theoretical basis for river morphology and river engineering studies.The Generalized Sediment Transport model for Alluvial River Simulation computer mode series have been developed based on the above theories.The computer model series have been successfully applied in many countries.Examples will be used to illustrate the applications of the computer models to solving a wide range of river morphology and river engineering problems. 展开更多
关键词 computer model minimum energy dissipation rate river engineering river morphology sediment transport unit stream power
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最小能耗率理论在分汊河段的应用 被引量:10
2
作者 严以新 葛亮 高进 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第6期692-697,共6页
 运用最小能耗率理论,研究了分汊河流的河相关系,得到了冲积河流支汊在自由发展或受制状况下的河流各几何要素和水动力要素之间的函数关系。这为进一步理解河道发展规律,制定航道整治工程方案提供了有用参考,也可与其它理论的数模计算...  运用最小能耗率理论,研究了分汊河流的河相关系,得到了冲积河流支汊在自由发展或受制状况下的河流各几何要素和水动力要素之间的函数关系。这为进一步理解河道发展规律,制定航道整治工程方案提供了有用参考,也可与其它理论的数模计算相互验证。 展开更多
关键词 分流角 偏转角 最小能耗率 河相关系 分汊河流 河流动力学 航道整治
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分形理论在河型研究中的应用探讨 被引量:14
3
作者 王卫红 徐鹏 田世民 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2010年第2期35-42,共8页
简述了当前河型研究现状、分形理论的特点方法及其目前在天然河道的应用现状,并结合分形理论对基于最小能耗率的河流演变理论进行探讨,研究了一定水沙条件下,河流能耗的分形理论表示公式,扩展了河道几何边界条件对于能量损耗的表述方法... 简述了当前河型研究现状、分形理论的特点方法及其目前在天然河道的应用现状,并结合分形理论对基于最小能耗率的河流演变理论进行探讨,研究了一定水沙条件下,河流能耗的分形理论表示公式,扩展了河道几何边界条件对于能量损耗的表述方法,推导了河型判别的分维数公式,并提出了目前的不足与进一步研究的方向。 展开更多
关键词 河道模型 分形理论 最小能耗率 分形特征弯曲度 河床稳定
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基于最小耗能原理的混凝土损伤演变方程 被引量:6
4
作者 唐松花 罗迎社 周筑宝 《暨南大学学报(自然科学与医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-71,共3页
 以混凝土的各向同性弹性损伤为例,提出了一种基于最小耗能原理建立损伤演变方程的新思路,并推导得到了混凝土在单向拉伸下的损伤演变方程.
关键词 各向同性 最小耗能原理 损伤演变方程
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流体最小熵产生原理与最小能耗率原理(Ⅰ) 被引量:21
5
作者 徐国宾 练继建 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期35-40,共6页
最小能耗率的研究已有100多年的历史了,至今最有代表性和影响力的研究成果要数美籍华裔学者杨志达(YangC.T.)等人提出的最小能耗率原理。作者通过分析研究,指出杨志达提出的最小能耗率原理存在着某些缺陷,并基于非平衡态热力学的最小熵... 最小能耗率的研究已有100多年的历史了,至今最有代表性和影响力的研究成果要数美籍华裔学者杨志达(YangC.T.)等人提出的最小能耗率原理。作者通过分析研究,指出杨志达提出的最小能耗率原理存在着某些缺陷,并基于非平衡态热力学的最小熵产生原理重新推导了流体最小能耗率原理的数学表达式。论文分Ⅰ、Ⅱ两篇,这是第Ⅰ篇。本篇一是对最小能耗率原理的研究进行了简要回顾,着重指出杨志达的最小能耗率原理存在的缺陷;二是介绍了最小熵产生原理,目的是为推导流体最小能耗率原理的数学表达式提供理论基础。 展开更多
关键词 流体 河流 开放系统 最小能耗率原理 最小熵产生原理 非平衡态热力学
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平原冲积河流及潮汐河口河相关系研究进展 被引量:8
6
作者 陆倩 龚政 +1 位作者 李欢 张长宽 《人民长江》 北大核心 2013年第21期7-11,共5页
河相关系的研究旨在寻求河床形态和流域水文、动力因子间的定量关系。在介绍国内外平原冲积河流及潮汐河口河相关系研究进展的基础上,对基于水文统计的经验分析法、量纲分析法、河床最小活动性假说、水流最小能耗率极值假说以及仙农熵... 河相关系的研究旨在寻求河床形态和流域水文、动力因子间的定量关系。在介绍国内外平原冲积河流及潮汐河口河相关系研究进展的基础上,对基于水文统计的经验分析法、量纲分析法、河床最小活动性假说、水流最小能耗率极值假说以及仙农熵理论等5种代表性的河相关系研究方法进行了对比分析,阐述了5种方法的适用性。同时,进一步指出了目前研究河相关系存在的问题和困难。 展开更多
关键词 河相关系 潮汐河口 水流最小能耗率 河床最小活动性
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基于最小可用能耗率原理的河流水沙数学模型 被引量:18
7
作者 陈绪坚 胡春宏 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期38-45,共8页
本文把河流视为具有能量紊动黏性热耗散结构的开放系统,根据耗散结构的熵和能耗理论,提出了保持冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式。该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性,在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理... 本文把河流视为具有能量紊动黏性热耗散结构的开放系统,根据耗散结构的熵和能耗理论,提出了保持冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式。该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性,在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理———自动调整作用原理。应用该原理的公式封闭河床演变方程组,建立了冲积河流河道输水输沙优化的数学模型,根据该模型的计算结果分析了黄河下游河道输水输沙的规律,并解释了河床演变的各种现象。应用该模型计算了黄河下游各河段输水输沙优化的临界指标,并提出了有利于改善小浪底水库调水调沙运用的建议,为小浪底水库调水调沙提供参考。 展开更多
关键词 河床演变 熵和能耗 最小可用能耗率原理 数学模型 输水输沙优化 黄河下游
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河流最小可用能耗率原理和统计熵理论研究 被引量:13
8
作者 陈绪坚 胡春宏 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2004年第6期10-15,共6页
河流是一个具有能量紊动粘性热耗散结构的开放系统 ,依照热力学熵差和统计熵定义了河流水力熵差和统计熵 ,根据耗散结构动平衡稳定的熵和能耗理论 ,建立明渠流和冲积河流的水力熵和统计熵理论 ,提出了明渠流和冲积河流稳定的最小可用能... 河流是一个具有能量紊动粘性热耗散结构的开放系统 ,依照热力学熵差和统计熵定义了河流水力熵差和统计熵 ,根据耗散结构动平衡稳定的熵和能耗理论 ,建立明渠流和冲积河流的水力熵和统计熵理论 ,提出了明渠流和冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式 ,该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性 ,不仅在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理———自动调整作用原理 ,而且还反映了床沙质和冲泻质的划分标准、高含沙水流和挟沙力等特性 ,并用该理论解释了冲积河流水沙运动和河床演变的各种现象。 展开更多
关键词 河床演变 耗散结构理论 水力熵 统计熵 最小可用能耗率原理
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基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型 被引量:6
9
作者 邱战洪 张我华 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期160-164,共5页
在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-... 在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-塑性材料积累应变强弱化速率的非线性演化发展方程,建立了两个不同的黏弹塑性损伤模型(A和B),并进行了试验验证。作为算例,最后运用黏塑性损伤模型A,对地震荷载作用下建于岩石基础上的某混凝土重力坝的动力损伤问题进行了分析,结果表明该模型应用于混凝土重力坝的动力损伤分析是可行的。 展开更多
关键词 最小耗能原理 黏弹塑性损伤理论 混凝土重力坝
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流体最小能耗率原理的热力学基础 被引量:3
10
作者 徐国宾 练继建 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第5期16-20,共5页
针对学术界一直存在争议的流体在运动过程中到底是遵循最大熵原理还是遵循最小能耗率原理或最小熵产生原理问题,以热力学理论为基础,分析最小熵产生原理和最小能耗率原理,同时澄清一些容易混淆的问题,指出:热力学中的基本原理、基本概... 针对学术界一直存在争议的流体在运动过程中到底是遵循最大熵原理还是遵循最小能耗率原理或最小熵产生原理问题,以热力学理论为基础,分析最小熵产生原理和最小能耗率原理,同时澄清一些容易混淆的问题,指出:热力学中的基本原理、基本概念同样适用于流体运动;流体在运动过程中遵循最小能耗率原理或最小熵产生原理。 展开更多
关键词 流体运动 热力学 最大熵原理 最小熵产生原理 最小能耗率原理
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热质的运动和传递—最低热质能耗散原理和热质运动方程 被引量:3
11
作者 程新广 朱宏晔 过增元 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期73-75,共3页
过增元基于质能方程提出了热质的概念.在非平衡热力学中,存在最低能量耗散原理,根据该原理可以导出热传导,扩散及粘性流动等不可逆输运过程的方程式.当采用热质模型对传热现象进行描述时,发现热质的运动也满足最小作用量原理:最低热质... 过增元基于质能方程提出了热质的概念.在非平衡热力学中,存在最低能量耗散原理,根据该原理可以导出热传导,扩散及粘性流动等不可逆输运过程的方程式.当采用热质模型对传热现象进行描述时,发现热质的运动也满足最小作用量原理:最低热质能耗散原理,根据该原理可以推导得出热质运动的动量守恒方程。 展开更多
关键词 热子气 最低热质能耗散原理 热质运动方程
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流体最小熵产生原理与最小能耗率原理(Ⅱ) 被引量:3
12
作者 徐国宾 练继建 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期43-47,共5页
本文是“流体最小熵产生原理与最小能耗率原理”的第Ⅱ篇。在这篇中 ,一是阐明了最小熵产生原理等价于最小能耗率原理 ;二是基于最小熵产生原理 ,利用流体力学的 3个基本方程 ,即连续方程、运动方程和能量方程以及热力学的吉布斯公式 ,... 本文是“流体最小熵产生原理与最小能耗率原理”的第Ⅱ篇。在这篇中 ,一是阐明了最小熵产生原理等价于最小能耗率原理 ;二是基于最小熵产生原理 ,利用流体力学的 3个基本方程 ,即连续方程、运动方程和能量方程以及热力学的吉布斯公式 ,推导出了流体最小能耗率原理数学表达式。该式适用于 :(1)具有稳定边界的任何开放的流体系统 ,如河流 ;(2 )恒定非均匀流或均匀流 ;(3 )层流或紊流。 展开更多
关键词 流体 河流 开放系统 最小能耗率原理 最小熵产生原理 非平衡态热力学
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热力学耦合的相位描述及其最小耗散原理 被引量:13
13
作者 卢小平 郭丹丹 俞树荣 《甘肃科学学报》 2015年第1期15-17,共3页
对热力学耦合进行相位描述,并对线性非平衡态热力学的熵产率方程进行了相位拓展,建立了蕴含热力学耦合机制的全相位熵产率方程。广义力与广义流之间的相位关系,唯像地决定了热力学过程的性质。当广义力与广义流之间同相位时,为熵产率大... 对热力学耦合进行相位描述,并对线性非平衡态热力学的熵产率方程进行了相位拓展,建立了蕴含热力学耦合机制的全相位熵产率方程。广义力与广义流之间的相位关系,唯像地决定了热力学过程的性质。当广义力与广义流之间同相位时,为熵产率大于0的自发过程;当广义力与广义流反相位时,为熵产率小于0的非自发过程。孤立体系内负熵产率的过程可以在正熵产率过程的驱动下进行。而且当自发过程与非自发过程之间发生热力学耦合时,其交叉唯象系数小于0,两个过程的广义流之间的相位差半个周期,这时整个孤立体系的熵产率最小,即说明满足热力学耦合时体系的耗散率最小。 展开更多
关键词 热力学耦合 相位描述 全相位熵产率方程 最小耗散原理
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平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量:4
14
作者 徐国宾 张丽 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期991-995,共5页
基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只... 基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只能计算固定河宽下的河床冲淤变化的缺陷.以黄河青铜峡水库为实例,对模型进行了验证计算.计算结果表明,模型能较好地反映库区的水流泥沙运动及河床冲淤变形情况. 展开更多
关键词 平面二维模型 水流泥沙数学模型 贴体坐标变换 有限差分法 最小能耗率原理
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准二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量:3
15
作者 徐国宾 赵丽莉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1041-1045,共5页
在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏... 在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏心隐式格式对水流连续方程和运动方程进行离散,并用追赶法求解.采用迎风格式将悬移质连续方程离散成差分方程求解.根据最小能耗率原理,判别河床冲淤变化方向,以确定河宽是否变化.该模型弥补了以往大多数准二维泥沙数学模型只能按等流量划分流管,且只能模拟恒定流、均匀沙、固定河宽情况下的河床冲淤变化的缺陷.利用青铜峡水库实测的水沙资料,对所建立的模型进行了验证,计算结果与实测值吻合良好. 展开更多
关键词 准二维泥沙数学模型 冲淤变形 流管 最小能耗率
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不冲不淤输水渠道优化设计方法研究 被引量:3
16
作者 徐国宾 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1993年第B12期567-570,共4页
本文根据最小能耗率原理,以水流能耗率极小化作为目标函数,以渠道不冲不淤流速作为约束条件,建立了不冲不淤输水渠道优化设计数学模型,求解渠道底宽、水深、比降的优化值及相应流速。最后用渠道实测资料对该优化模型进了检验,结果表明,... 本文根据最小能耗率原理,以水流能耗率极小化作为目标函数,以渠道不冲不淤流速作为约束条件,建立了不冲不淤输水渠道优化设计数学模型,求解渠道底宽、水深、比降的优化值及相应流速。最后用渠道实测资料对该优化模型进了检验,结果表明,优化计算值与实测值吻合较好。 展开更多
关键词 不冲不淤渠道 优化设计 输水渠道
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基于最小能耗率原理的河床稳定性判据
17
作者 高仕赵 赵丽娜 +1 位作者 尤再进 郑春梅 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期737-744,共8页
为了解决河床稳定走势问题,基于最小能耗率、雷诺平均法以及变分原理,提出了河床稳定性判据.通过与文献资料数据、纵断面稳定系数进行比对,验证了此河床稳定性判据.同时,结合黄河下游自花园口至利津等7个水文站所形成的6个河段,在1972,1... 为了解决河床稳定走势问题,基于最小能耗率、雷诺平均法以及变分原理,提出了河床稳定性判据.通过与文献资料数据、纵断面稳定系数进行比对,验证了此河床稳定性判据.同时,结合黄河下游自花园口至利津等7个水文站所形成的6个河段,在1972,1973,1975—1980,1982,1985,1987,1988和1991—2000年等21年的水文资料,对黄河下游不同河型进行了稳定性分析.结果表明:黄河下游河床稳定性逐渐降低,孙-艾和艾-泺河段稳定性最差,需要对河岸进行加固;黄河是地上悬河,高含沙水流中的泥沙在中下游逐渐淤积抬高了河床,从而导致河床稳定性降低. 展开更多
关键词 河床 稳定性判据 最小能耗率原理 雷诺平均法 变分原理
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流体平面运动与最小能耗率原理
18
作者 吴昊 马跃先 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第6期709-712,共4页
 最小能耗率原理在流体运动中是否是一个普适原理,一直存在着不同的观点。本文以恒定不可压缩流体平面运动为研究对象,利用流体力学的运动方程、连续方程和能耗率方程,通过引入流函数,得到了最小能耗率原理成立的充分和必要条件,并由...  最小能耗率原理在流体运动中是否是一个普适原理,一直存在着不同的观点。本文以恒定不可压缩流体平面运动为研究对象,利用流体力学的运动方程、连续方程和能耗率方程,通过引入流函数,得到了最小能耗率原理成立的充分和必要条件,并由该条件得出最小能耗率原理在流体运动中并不是一个普适原理。 展开更多
关键词 流体 平面运动 最小能耗率原理 充要条件
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高性能混凝土抗火性能试验及数值模拟 被引量:2
19
作者 王伟 《工程建设》 2019年第5期6-11,共6页
对掺加聚丙烯纤维的高性能混凝土进行高温力学性能试验及数值模拟分析,结果表明:掺加聚丙烯纤维可较大提升高性能混凝土强度,其强度在达到峰值强度后都急剧下降,在200~600℃范围内,不掺加聚丙烯纤维的峰值强度下降大约56.36%,而掺加的下... 对掺加聚丙烯纤维的高性能混凝土进行高温力学性能试验及数值模拟分析,结果表明:掺加聚丙烯纤维可较大提升高性能混凝土强度,其强度在达到峰值强度后都急剧下降,在200~600℃范围内,不掺加聚丙烯纤维的峰值强度下降大约56.36%,而掺加的下降58.56%;基于最小耗能原理对高温混凝土损伤准则进行推导,该准则考虑了温度对于弹性模量和泊松比影响,也考虑了热流密度矢量和温度梯度的增大对混凝土强度的影响,将该准则代入到FLAC^3D中进行高温混凝土加载试验的模拟,得出的试验值与模拟值变化规律吻合度较高,证明了基于最小耗能原理的高温混凝土损伤准则的正确性。 展开更多
关键词 高性能聚丙烯混凝土 抗火性能 塑性破坏 最小耗能原理 损伤准则
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弱混合陆相河口的河床稳定性判据
20
作者 高仕赵 冀自清 尤再进 《海岸工程》 2017年第3期1-8,共8页
针对弱混合陆相河口的河床稳定性问题,应用雷诺时均化法将潮流和径流的振荡效应以雷诺切应力的形式反映出来,利用由雷诺切应力构造出的广义力、广义流以及最小能耗率原理建立了弱混合陆相河口的能耗率,应用变分原理对弱混合陆相河口的... 针对弱混合陆相河口的河床稳定性问题,应用雷诺时均化法将潮流和径流的振荡效应以雷诺切应力的形式反映出来,利用由雷诺切应力构造出的广义力、广义流以及最小能耗率原理建立了弱混合陆相河口的能耗率,应用变分原理对弱混合陆相河口的能耗率进行极值分析得出河床的稳定性判据。根据河床的稳定性判据可得:河床的稳定性与流速梯度以及平均流速相关。另外,应用楔形水槽模型计算了不同坡度下的单位体积水流能耗率的变化。结果表明:当楔形水槽内的水体发生扰动时,能耗率增加,但随着水体的自我调整,能耗率随之减小,最后达到能耗率最小的稳定状态,因此水槽中的水体遵循最小能耗率原理。进而也间接验证了稳定性判据的适用性。 展开更多
关键词 弱混合陆相河口 最小能耗率原理 河床稳定性判据 雷诺时均法
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