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鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律试验

河海大学学报（自然科学版） 2023年第3期51卷 99-104页

作者：周苏芬黄志文王志超江西省水利科学院江西南昌330029 江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心江西南昌330029

为研究鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律,采用玻璃水槽测量了不同淤积历时及水深条件下黏性底质淤泥起动流速,根据试验数据拟合得到鄱阳湖底质淤泥起动与淤积历时和水深的经验公式,并将结果与相关文献泥沙起动经验公式计算结果进行对比... 详细信息

为研究鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律,采用玻璃水槽测量了不同淤积历时及水深条件下黏性底质淤泥起动流速,根据试验数据拟合得到鄱阳湖底质淤泥起动与淤积历时和水深的经验公式,并将结果与相关文献泥沙起动经验公式计算结果进行对比。结果表明,鄱阳湖黏性底质淤泥固结程度随着淤积历时的增加经历了新落淤、固结初期、加速固结、固结稳定4个阶段,起动流速与水深呈正相关关系;淤积1 d起动流速与相关文献泥沙起动经验公式计算结果较接近,淤积历时越长,试验结果与经验公式计算结果相差越大。

关键词：黏性泥沙固结起动流速模型试验鄱阳湖

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动车组制动盘热仿真方法适用性研究

中国铁道科学 2022年第5期43卷 78-86页

作者：左建勇王雪萍周苏芬夏铭辰同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

基于目前制动盘有限元热仿真普遍采用的能量折算法、热机耦合法、热机-磨损耦合法及流固耦合传热法,研究不同动车组制动闸片压力工况下制动盘温升规律,并将仿真结果与台架试验结果进行对比,对不同热仿真方法进行适用性分析。结果表明:在... 详细信息

基于目前制动盘有限元热仿真普遍采用的能量折算法、热机耦合法、热机-磨损耦合法及流固耦合传热法,研究不同动车组制动闸片压力工况下制动盘温升规律,并将仿真结果与台架试验结果进行对比,对不同热仿真方法进行适用性分析。结果表明:在17.5 kN的制动闸片压力工况下,4种热仿真方法得到的盘面温升规律基本一致,最高温差小于10%,台架试验所得的制动盘温度场分布结果与能量折算法、热机耦合法及流固耦合传热法所得的比较相近,其中能量折算法计算效率最高,可用于制动盘材料的温升极限研究;当制动闸片压力增为22.5 kN时,4种热仿真方法中热机-磨损耦合法较其他3种方法的最高温差较大,台架试验与热机-磨损耦合法的制动盘温度场分布比较接近;由于摩擦副的接触摩擦力随制动闸片力的增大而增加,导致制动盘摩擦面快速升温,材料发生热膨胀变形,热机-磨损耦合法更能反映接触影响下的微观热现象,因此应选用热机-磨损耦合法研究制动盘热生成与热分布规律。

关键词：动车组通风式制动盘有限元法热生成适用性分析

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鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律试验研究

河海大学学报(自然科学版) 2022年

作者：周苏芬黄志文王志超江西省水利科学院江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心

鄱阳湖底质泥沙因黏性细颗粒泥沙占比较大易产生絮凝沉降，落淤至湖底后出现固结现象，导致泥沙起动条件发生变化，进而影响湖区冲淤变化规律，故有必要对其起动规律进行研究。利用玻璃水槽对鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律进行试验研...

鄱阳湖底质泥沙因黏性细颗粒泥沙占比较大易产生絮凝沉降，落淤至湖底后出现固结现象，导致泥沙起动条件发生变化，进而影响湖区冲淤变化规律，故有必要对其起动规律进行研究。利用玻璃水槽对鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律进行试验研究，测量在不同淤积历时及水深条件下，黏性底质淤泥起动流速。试验结果表明鄱阳湖黏性底质淤泥固结程度随着历时的增加经历了新落淤、固结初期、加速固结、固结稳定四个阶段，起动流速与水深呈现正相关关系，根据试验数据建立了鄱阳湖底质淤泥起动与淤积历时和水深的经验公式。此外，将试验结果与窦国仁、张瑞瑾、沙玉清泥沙起动经验公式计算结果进行比较，淤积1天起动流速与经验公式计算结果较接近，淤积历时越长，试验结果与经验公式计算结果相差越大。

关键词：

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长江与嘉陵江交汇区水流结构的数值模拟

水科学进展 2015年第3期26卷 372-377页

作者：王协康周苏芬叶龙王海周四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 江西省水利科学研究院江西南昌330029

针对天然河流交汇区域复杂的地形条件及水流运动特性,采用水气两相流三维数值模型,对长江与嘉陵江交汇区水流运动进行深入研究,分析了交汇区域分离区、剪切层、流速场及螺旋度的变化特性。研究结果表明:长江与嘉陵江交汇的水流分离区形... 详细信息

针对天然河流交汇区域复杂的地形条件及水流运动特性,采用水气两相流三维数值模型,对长江与嘉陵江交汇区水流运动进行深入研究,分析了交汇区域分离区、剪切层、流速场及螺旋度的变化特性。研究结果表明:长江与嘉陵江交汇的水流分离区形状受地形影响明显,随着水位的增加向右岸移动,剪切层整体呈一个扭曲的曲面;干支流原有的环流在交汇之后重新汇合,左岸未出现明显的环流,右岸逆时针的环流有减弱趋势,交汇区域纵向流速呈现高速与低速带分布特征。此外,长江和嘉陵江在交汇口下游螺旋度呈现左侧为负、右侧为正的对称分布,水流结构表现出逐渐形成双螺旋流的趋势,其中左侧的螺旋流逆时针运动,右侧的螺旋流顺时针运动。

关键词：天然河流干支流交汇数值模拟剪切层螺旋度

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明渠干支河流直角交汇区整流方法探讨

四川大学学报（工程科学版） 2015年第S1期47卷 7-12页

作者：王冰洁周苏芬王海周王协康刘同宦四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 江西省水利科学研究院江西南昌330029 长江科学院河流研究所湖北武汉430010

利用数值模拟试验,对入汇角为90°的河流交汇处产生的分离区水流特征进行研究,在此基础上提出了一种可以减小或消除分离区的优化堤线整流方案,即优化后的堤线满足椭圆方程(椭圆长半轴长度为分离区长度,短半轴为分离区宽度),以改善交汇... 详细信息

利用数值模拟试验,对入汇角为90°的河流交汇处产生的分离区水流特征进行研究,在此基础上提出了一种可以减小或消除分离区的优化堤线整流方案,即优化后的堤线满足椭圆方程(椭圆长半轴长度为分离区长度,短半轴为分离区宽度),以改善交汇区的泥沙淤堵及水位抬高等灾害问题;并对不同干支流动量比堤线整流效果对比分析。结果表明:当动量比M*=0.40时得出的椭圆型堤线为最佳整流方案。

关键词：河流交汇分离区动量比数值模拟整流方案

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植被条件下坡面薄层水流动力学特性试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2012年第2期44卷 26-30页

作者：闫旭峰周苏芬黄尔刘兴年王协康四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

基于系列坡面流试验,研究了植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:相同流量与坡度条件下,由于柔韧植被的阻水作用,光面条件下的流速远大于柔韧植被作用的流速,随着植被刚度及密度的增加,坡面流流速、弗劳德数呈现递减趋势。由于... 详细信息

基于系列坡面流试验,研究了植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:相同流量与坡度条件下,由于柔韧植被的阻水作用,光面条件下的流速远大于柔韧植被作用的流速,随着植被刚度及密度的增加,坡面流流速、弗劳德数呈现递减趋势。由于植被阻水及水流混掺效应,Darcy-Weisbath阻力系数基本随雷诺数增大而增大,而一般研究认为阻力系数随雷诺数的增大而减小,由此表明,坡面阻力系数与雷诺数并不存在单调的递增或递减关系,而与坡面糙度单元组成存在较强的依赖关系。

关键词：坡面流柔韧植被水动力特性阻力系数

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进鱼口水位变幅条件下鱼道水动力特性试验

水电能源科学 2023年第11期41卷 108-110,115页

作者：黄志文孟锐周苏芬刘志雄王志超江西省水利科学院鄱阳湖流域生态水利技术创新中心江西南昌330029 江西省赣抚尾闾整治有限公司江西南昌330009 长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

枢纽下游水文情势的改变及运行调度使鱼道进出口水位时刻变化,鱼道运行不当,进口水深不足会造成跌水,妨碍鱼类上溯。采用鱼道整体模型,分析鱼道进出口不同水位组合下鱼道内水力特性变化特征。结果表明,受下游进口水位变幅影响,鱼道池室... 详细信息

枢纽下游水文情势的改变及运行调度使鱼道进出口水位时刻变化,鱼道运行不当,进口水深不足会造成跌水,妨碍鱼类上溯。采用鱼道整体模型,分析鱼道进出口不同水位组合下鱼道内水力特性变化特征。结果表明,受下游进口水位变幅影响,鱼道池室水动力变化主要集中在进口附近池室,且越靠近下游,影响越大。当进口水位降低时,进鱼口处出现跌水,流速出现极大值,鱼类难以上溯;进口水位抬升,流速迅速减缓,鱼道孔口设计流速为0.60~1.00 m/s,鱼道运行出口与进口水深最大落差建议控制为1.00 m。同时为在鱼道进口形成有效的诱鱼流速,需根据进鱼口不同水深采取适当补水措施,补水流量与进口水深存在较好线性关系。

关键词：竖缝式鱼道整体模型水力特性水位变幅

河宽渐变水流运动对河床冲淤特性影响的数值分析

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四川大学学报（工程科学版） 2014年第2期46卷 14-19页

作者：高永胜王淑英周苏芬王协康浙江同济科技职业学院浙江杭州311231 浙江省水文局浙江杭州3100093 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

天然河道受水沙条件、堤防工程等因素的影响,其平面形态常呈现河道展宽与缩窄的特征。以宽窄渐变河段的洪水过程与典型断面冲淤变化特性为基础,利用数值模型探讨了河宽渐变对水流运动特性的影响,并进一步分析了局部区域冲淤的水动力机... 详细信息

天然河道受水沙条件、堤防工程等因素的影响,其平面形态常呈现河道展宽与缩窄的特征。以宽窄渐变河段的洪水过程与典型断面冲淤变化特性为基础,利用数值模型探讨了河宽渐变对水流运动特性的影响,并进一步分析了局部区域冲淤的水动力机理。分析结果表明:不同的洪水过程峰量大小及历时特征,将显著影响其涨退水强度;不对称的河道展宽与缩窄将改变断面流速峰值的分布;河床断面的冲淤特性取决于洪水过程的流速变化与床沙临界起动流速的大小。

关键词：渐变河道堤防工程洪水过程河床演变

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明渠交汇水流阻力对平面二维数值模拟的影响

水科学进展 2012年第2期23卷 236-242页

作者：杨青远周苏芬卢伟真王协康香港城市大学土木及建筑工程系香港999077 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

与顺直明渠水流相比,明渠交汇水流由于存在分离区和自由剪切面,其紊动特性引起的阻力较为复杂,交汇水流除床面阻力外还受到较强的阻力。基于数值模拟与实验比较分析表明,分离流与自由剪切流所产生的阻力(紊动粘性阻力)对于交汇水流数值... 详细信息

与顺直明渠水流相比,明渠交汇水流由于存在分离区和自由剪切面,其紊动特性引起的阻力较为复杂,交汇水流除床面阻力外还受到较强的阻力。基于数值模拟与实验比较分析表明,分离流与自由剪切流所产生的阻力(紊动粘性阻力)对于交汇水流数值模拟具有重要影响。同时,由于平面二维模型对二次流影响的忽略,断面环流较强时数值模拟会产生较大的阻力(环流阻力),而断面环流较弱时,交汇水流的三维特性相对较弱,采用平面二维模型和k-ε紊流模型能达到较好的模拟效果。因此,紊动及环流阻力的计算对交汇水流数值模拟的精度至关重要。

关键词：交汇水流平面二维模型入汇流量比紊动粘性阻力环流阻力