非黏性泥石流的涡滚形成机理研究

通过对涡滚形成过程中的物理和动力学特性的分析,发现非黏性泥石流的涡滚形成与泥石流的紊动和扰动有密切联系,进而通过对紊动和扰动形态的分析及推理,得到了非黏性泥石流涡流形成的判断依据,此研究为泥石流流速进一步研究奠定了基础,同时对从能量角度对泥石流的破坏力以及冲击过程中的协带能力研究打下了基础.     

扁管翅片通道中涡干涉及其对换热性能的影响

涡强化扁管管片散热器通过涡产生器形成的涡来增强流体在横断面上的二次流及其扰动，从而强化了换热．通过数值模拟的方法对涡强化扁管管片散热器中涡产生器形成的涡的相互干涉及其对散热器换热性能的影响进行了研究分析，结果表明，当涡产生器的交错系数Sr在一定范围内，由上游涡产生器产生的涡与下游涡产生器产生的相反方向的涡发生干涉，由于涡的干涉在未带涡产生器的肋片表面附近涡的强度明显减弱，从而导致了未带涡产生器肋片表面的换热性能的降低．     

涡强化扁管管片式散热器中流动与换热的数值模拟

以空气为介质,在Re=500～2 100的范围通过数值模拟的方法对涡强化扁管管片散热器中涡产生器形成的涡的相互干涉及其对散热器流动与换热性能的影响进行了研究分析.说明了当涡产生器呈线性布置而涡产生器的数量发生变化时对横截面上平均Nu数和涡旋强度Γ的影响,并对在本文所采用的模型参数下加装涡产生器的最佳数量进行了探讨.     

汶川震后公路泥石流危害类型与活动特征分析

以汶川县两条主要交通干线(都汶公路和省道303)沿线60条泥石流沟为研究对象,通过多次实地调查和室内试验分析,对汶川地震后泥石流的形成条件,危害类型及活动特征进行了分析。研究表明:震后地质地貌、岩土物质基础的不稳定性,以及高强度降雨与泥石流物源区的相互作用是震后泥石流的主要控制条件;公路沿线的泥石流危害以冲毁或淤埋公路,或堵塞、挤压河流,及形成灾害链等3种类型为主;地震后,泥石流流体以黏性为主;临界降雨量降低,发生于面积较小流域,并具有高频性与群发性特点。     

计及分离涡影响的自由表面条件

为了考虑分离涡对斜航船体水动力的影响，推导了计及分离涡影响的自由表面条件，由此提出“涡影响因子”这一概念，并论述了涡流场速度势和兴波扰动势的数值计算方法。     

雅康路五里沟右线大桥抗泥石流冲击性能研究

泥石流对桥墩的冲击破坏一直以来都是工程领域十分关注的问题,但目前关于泥石流浆液以及石块对结构物持续动荷载冲击的研究还不够深入,设计环节也较少涉及桥梁的抗泥石流冲击问题。鉴于此,以雅康路五里沟右线大桥为例,分析了泥石流在爆发过程中的冲击荷载形式及其计算方法,并通过数值模拟分析了桥墩在泥石流浆液和石块联合冲击作用下的受力状态以及桥墩的水平位移波动规律,最后结合计算过程中出现的问题提出了相应的预防措施,对类似工程具有较强的参考意义。     

基于灾害熵的汶川震后道路泥石流敏感性分析

2008年汶川8.0级地震释放的巨大能量导致震区地表岩体产生了强烈的扰动和破坏,许多震前非泥石流沟转化为大规模高频泥石流沟。鉴于震区近年来频发的泥石流灾情,以汶川主要公路沿线(都汶公路和省道303)泥石流沟为研究对象,依据震后泥石流形成条件与活动特征,遴选出影响泥石流发生的关键因子,运用灾害熵理论模型,考虑因子相互之间的影响,计算各个因子的权重,对研究区泥石流进行敏感性区划。分析结果表明:较高敏感性的泥石流沟谷多达47条,占总数的78.3%,且集中分布在中央断裂的上盘,特别是以映秀为暴雨中心的峡谷地带。分析结果可作为震区泥石流防治,灾区重建的理论依据。     

不同旋转方向涡干涉的流动图像显示分析

通过流动可视化方法观察了两个不同旋转方向涡的干涉过程．实验表明：不同旋转方向的两个涡系相互干涉时合成涡系的强度有减弱趋势，离装涡产生器表面较近的纵向切面上合成涡系的强度减弱程度较小，在离装涡产生器表面较远的纵向切面上合成涡系的强度减弱程度较大，中心切面上合成涡系的强度减弱程度居中．     

三角翼破裂涡流的非定常特性

为了研究飞机的三角翼前缘涡破裂后,破裂涡流的非定常特性,在风洞中进行了75°后掠三角翼的动态测压实验.实验结果表明:三角翼翼面的压力脉动强度变化和翼面上前缘涡的流态是正相关的,在前缘涡破裂迎角区,上翼面的压力脉动强度最高达到33 Pa,抖振强度随迎角的变化趋势与上翼面的压力脉动随迎角的变化趋势相同.通过对压力信号的分析得出,三角翼翼面上的压力脉动主要是由破裂涡流中的螺旋波引起的,螺旋波产生了三角翼机翼抖振.      

流作用下悬浮隧道张力腿的涡激动力响应

利用张力腿涡激振动方程，在考虑非线性流体阻尼和参数激励的条件下，应用伽辽金法和数值积分法。计算分析了参数激励频率对张力腿1阶涡激动力响应的影响，得出了位移响应、动弯矩、动剪力与参数激励频率的关系．计算结果表明，当参数激励频率为张力腿1阶固有频率的2倍时，张力腿的位移响应与跨中点的动弯距均达到最大。     

公路泥石流研究综述(Ⅰ)

泥石流既是一种典型的公路水毁类型,也是公路水毁的主要动力.基于对国内外大量泥石流研究成果的分析,笔者将其研究现状概化为泥石流学科体系及分类、泥石流形成条件、泥石流模型、泥石流运动及冲击、泥石流磨蚀作用、泥石流防治技术、泥石流试验和泥石流灾害评价与预测等8个方面.本文主要对泥石流学科体系、形成条件、泥石流体模型及泥石流运动及冲击作用进行全面的分析与评价,强调建立公路泥石流学的必要性,为有效防治公路泥石流奠定重要的研究基础.     

矿山泥石流灾害成因与防治对策

矿山泥石流是由于矿产资源集中开采所诱发,主要分布在矿产资源集中分布的地区。结合国内部分矿山开采过程中频频发生泥石流事故,初步分析了矿山泥石流的发生机理,指出地形地貌,丰富松散的固体物质,水动力条件及人为因素是形成矿山泥石流的必备条件,对矿山泥石流形成过程进行了论述,提出了相应的工程控制措施,并对今后矿山泥石流研究的方向和内容提出了建议。     

重庆市某泥石流成因机制分析及治理措施探讨

结合“重庆市泥石流的分布特征及其防治措施”项目,以重庆文理学院卫星湖校区后山泥石流为例,采用一定的工作手段,调查区域环境地质、水文地质、工程地质条件,查明泥石流各区特征,分析形成机制,并对处治方案进行了探讨.为类似地质环境条件下泥石流预测、防治提供了借鉴.     

公路泥石流研究综述(Ⅱ)

泥石流既是一种典型的公路水毁类型,也是公路水毁的主要动力.基于对国内外大量泥石流研究成果的分析,本文作者将其研究现状概化为泥石流学科体系及分类、泥石流形成条件、泥石流模型、泥石流运动及冲击、泥石流磨蚀作用、泥石流防治技术、泥石流试验和泥石流灾害评价与预测等8个方面.本文主要对泥石流磨蚀作用、泥石流防治技术、泥石流试验和泥石流灾害评价与预测等方面进行了分析评价,探讨了公路泥石流学中对冲淤变动型沟谷泥石流防治关键问题.     

冲淤变动型沟谷泥石流形成条件研究

冲淤变动型沟谷泥石流是我国西部公路沿线致灾最强烈的泥石流类型,通常表现为对公路构建筑物的冲击和淤埋毁损.笔者从地貌条件、物源及动力条件3方面出发对该类泥石流的形成条件进行了研究.泥石流沟长宽比小于5 0并且具有较大的形成区、大比降的流通区、宽缓的沉积区是该类泥石流形成的地貌条件;丰富且稳定性差的第四系松散堆积物及工程弃渣是该类泥石流形成的物质条件;前期降雨量和降雨强度的有机结合或较高的日温度是该类泥石流形成的动力条件.研究成果丰富了公路泥石流学的科学内涵.     

戴家沟矿山泥石流内因分析与工程治理

戴家沟是一条潜在泥石流沟,流域面积约1.25×106m2,泥石流物源主要为矿渣,储量约1.2×106m3.利用X衍射光谱分析了黏土矿物试样;根据黏土矿物的结构及物理特征,从微观的角度分析了泥石流的形成原因.分析表明:黏土矿物具有巨大的表面积和亲水性,它的存在会促进泥石流的形成.在对泥石流物源岩土特性、泥石流流量、流速和...     

泥石流松散固体物质临界集聚量估算模型研究

松散固体物质是泥石流形成的重要物质基础。本文根据国内外主要试验场的泥石流观测资料，讨论了泥石流流量，输沙量及其与沟床纵坡，岩性之间的关系。并反演建立了松散固体物质临界集聚量Ｖ的估算的模型，最后给出了一个实际计算结果。     

三峡工程建设后重庆境内泥石流形成机理及发育趋势

基于对重庆境内泥石流发育的宏观地质环境较系统地分析,认为重庆境内具备发生大型及特大型泥石流灾害的可能性;根据土体吸水强度衰减规律并通过室内物理模型试验对坡面泥石流和沟谷泥石流的形成机理进行了系统地研究,提出了重庆境内泥石流流速计算公式,为工程防治提供了科学依据;运用专家系统方法对重庆境内泥石流的发育趋势进行了分区,分区方案对境内国土资源综合开发利用提供了科学依据。     

三峡工程建设后重庆境内泥石流形成机理及发育趋势

基于对重庆境内泥石流发育的宏观地质环境较系统地分析,认为重庆境内具备发生大型及特大型泥石流灾害的可能性;根据土体吸水强度衰减规律并通过室内物理模型试验对坡面泥石流和沟谷泥石流的形成机理进行了系统地研究,提出了重庆境内泥石流流速计算公式,为工程防治提供了科学依据;运用专家系统方法对重庆境内泥石流的发育趋势进行了分区,分区方案对境内国土资源综合开发利用提供了科学依据。