泥沙沉降速度的分析
姓名:李翔
学号:2009301580073
摘要:在总结回顾国内外泥沙沉降速度测量方法的基础上,重点介绍两种方法,既Dietrich EW(1982)、张瑞谨所研究出来的关于泥沙沉降速度的公式。
关键词:泥沙;沉降速度;计算公式
泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度,称为泥沙的沉降速度,简称沉速。由于粒径越粗,沉降速度越大,因此有些文献上又称为水力粗度。它是泥沙的重要的水力特性之一,在研究泥沙运动的问题时,常常要用到。
因为泥沙的重度大于水的重度,在水中的泥沙颗粒将受到重力作用下沉。在开始自然下沉的一瞬间,初始速度为零,抗拒下沉的阻力也为零,这时只有有效重力起作用,泥沙颗粒的下沉会具有加速度,随着下沉速度的增大,抗拒下沉的阻力也会增大,终于是下沉速度达到某一极限值。此时,泥沙所受的有效重力和阻力恰恰相等,泥沙将以等速继续下沉。
实践证明,泥沙颗粒在静水中的下沉时的运动状态与沙粒雷诺数Red=有关。式中d、w分别为泥沙的粒径及沉速,v为水的运动粘性滞性系数。
Dietrich EW方法
泥沙颗粒在下沉时受到的阻力为:
泥沙颗粒的重力为:
当泥沙颗粒在水中达到一定沉降速度时,重力与阻力相等,泥沙颗粒做匀速运动
令
,
b1=,b2=,b3=,
b4=,b5=
张瑞谨关于泥沙的静水沉降问题的研究
泥沙颗粒的重力:
在静水中所受到的阻力为:
令
运用两种方法算不同粒径泥沙颗粒的沉降速度;其中
g=¯²,R=, v=²s¯¹,ρ=1000kgm¯³
粒径D(mm)
Vs(Dietrich)
Vs(张瑞瑾)
1
2
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