珠江口黏性泥沙絮凝的湍流动力机制

论文摘要

本文利用2010年枯季在珠江口进行的大、中、小潮LISST剖面及底边界层观测资料,分析了磨刀门河口枯季稳定存在的絮团三峰结构,即构建絮团的基本粒子的平均粒径约为8.3～9.0μm,小絮团为36～100μm,大絮团大于180μm。小潮期,盐跃层捕集的悬浮泥沙以强絮凝过程为主,大絮团含量占优;中、大潮期,平均粒径普遍增大,絮凝占优。潮内的动力变化对絮团多峰结构及形态参数的影响不明显,絮凝与解凝处于动态平衡。结合坐底三角架的湍流资料和简化的群体平衡模型(Population Balance Equation,PBE),进一步揭示了絮团变化的湍流动力机制。高流速下的强紊动剪切力,直接导致大絮团被破坏形成小絮凝体,絮凝体平均粒径减小,反之絮凝强于解凝作用。同时,基于高斯矩积分方法求解PBE,得到的粒径分布基本与观测值吻合,说明在有较好的现场湍流与粒径观测资料的条件下,PBE包含的湍流动力机制可以用来研究黏性泥沙的絮凝过程。

论文目录

• 1 引言
• 2 资料与方法
•   2.1 研究区域
•   2.2 观测资料
•   2.3 数据处理
•     2.3.1 流速数据
•     2.3.2 PSD的多峰分解
•     2.3.3 群体平衡方程
• 3 观测结果
•   3.1 水动力过程
•   3.2 悬浮颗粒泥沙絮凝特征
•     3.2.1 絮凝体体积浓度
•     3.2.2 絮凝体粒径
• 4 讨论
•   4.1 多峰结构
•   4.2 基于PBE的湍流动力解释
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 任杰,张颖

关键词: 珠江口,絮凝,湍流,群体平衡方程

来源: 海洋学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 中山大学海洋科学学院近岸海洋科学与技术研究中心

基金: 国家自然科学基金(41476072)

分类号: TV148

页码: 105-113

总页数: 9

文件大小: 1692K

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