规则波和不规则波条件下射流实验对比          下载免费PDF全文

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2013,24(5):715-721

利用三维声学多普勒流速仪分别对规则波和不规则波条件下垂向圆管射流的流场进行了测量。在规则波条件下,靠近自由表面的射流垂向速度横剖面出现了较为明显的"双峰"现象,相较而言不规则波条件下射流垂向速度横剖面保持更好的高斯分布,"双峰"现象更不明显。在波能密度和波能通量一致的比选原则下,射流在规则波条件下的轴线速度衰减在初始段较不规则波条件要快一些,这与上述 "双峰"现象存在一定的关系。  相似文献   

Initial Dilution of A Vertical Round Non-Buoyant Jet in Wavy Cross-Flow Environment     

王娅娜  陈永平  徐振山  潘毅  张长宽  李志伟 《海洋工程》2015,29(6):847-858

The phenomenon of wastewater discharged into coastal waters can be simplified as a turbulent jet under the effect of waves and currents. Previous studies have been carried out to investigate the jet behaviors under the current only or the wave only environment. To gain obtain better understanding of the jet behaviors in a realistic situation, a series of physical experiments on the initial dilution of a vertical round jet in the wavy cross-flow environment are conducted. The diluted processes of the jet are recorded by a high-resolution camcorder and the concentration fields of the jet are measured with a peristaltic suction pumping system. When the jet is discharged into the wavy cross-flow environment, a distinctive phenomenon, namely “effluent clouds”, is observed. According to the quantitative measurements, the jet width in the wavy cross-flow environment increases more significantly than that does in the cross-flow only environment, indicating that the waves impose a positive effect on the enhancement of jet initial dilution. In order to generalize the experimental findings, a comprehensive velocity scale ua and a characteristic length scale l are introduced. Through dimensional analysis, it is found that the dimensionless centerline concentration trajectories is in proportional to 1/3 power of the dimensionless downstream distance , and the dimensionless centerline dilution is proportional to the square of the dimensionless centerline trajectory . Several empirical equations are then derived by using the Froude number of cross-flow Frc as a reference coefficient. This paper provides a better understanding and new estimations of the jet initial dilution under the combined effect of waves and cross-flow current.  相似文献   

波流环境中射流的大涡数值模拟          下载免费PDF全文

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2014,25(2):239-245

采用大涡模拟方法（LES）对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的“水团”现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   

排放角度对波浪环境中圆管射流运动和稀释特性的影响          下载免费PDF全文

陈永平  孙朴  王娅娜  徐振山  江东勃  张玉玲 《水科学进展》2017,28(6):898-907

采用粒子图像测速和平面激光诱导荧光技术对波浪环境中倾斜射流的运动和稀释特性进行了实验研究,对比分析了排放角度对射流瞬时运动形态、时均速度场和时均浓度场的影响。实验结果表明排放角度的变化对波浪环境中射流的运动形态、速度分布和混合范围等均有显著影响。当射流顺波浪方向运动时,射流主体段速度剖面呈双峰分布,达到初始浓度20%、30%、40%和50%的混合范围随排放角度增加而先增大后减小;当射流逆波浪方向运动时,射流速度剖面双峰分布不明显,相应的混合范围随排放角度增加而减小。在波浪牵引和射流卷吸的共同作用下,逆向射流的稀释效果总体上优于与垂线方向相同夹角的顺向射流。  相似文献   

波流环境中射流的大涡数值模拟          下载免费PDF全文

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2014,(2)

采用大涡模拟方法(LES)对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的"水团"现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   

红外实时测沙仪研制及其应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

王娅娜  蔡辉  马洪蛟  孙典红 《海洋工程》2007,25(3):132-135

环形水槽是研究细颗粒泥沙的理想装置,但测沙技术的相对滞后极大地制约了环形水槽的使用.为改进环形水槽的传统测沙技术,自主研发完全开放式的实时在线测沙仪器,力求在水槽中实验水样的自然流态下实时测量垂线悬浮泥沙含量.采用光源调制技术,结合特殊的光路设计,将含沙量转换为现代实验技术易于处理的电信号.并针对环形水槽的特殊工作方式,设计数据采集和无线传输接口,送入计算机进行数据后处理及综合分析,实现了含沙量的在线实时量测.实测实验表明数据线性度高,重复性好,有较大的实用价值和创新意义.  相似文献