项目名称: 泥石流能量传递机制与耦合数学模拟

项目编号: No.51279144

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 水利工程

项目作者: 曹志先

作者单位: 武汉大学

项目金额: 82万元

中文摘要: 泥石流是一类典型的非恒定水沙流动,涉及极其复杂的水沙相互作用,并可能与底部边界发生质量、动量和能量交换。然而,迄今对泥石流形成、演化和消退的物理机制的理解远没有完善,还缺少普遍适用的数学模拟理论以预报泥石流致灾过程。本项目将泥石流中水与细颗粒混合物视作粘性流体、将粗颗粒作为固相连续介质,充分考虑泥石流与可冲积底部边界之间的交换,从湍流运动模式理论和质量、动量、能量守恒律出发建立泥石流两相耦合动力学数学模拟理论;揭示泥石流形成、演化与消退过程中能量传递的行为、规律与物理机制,特别是粗颗粒脉动动能、平均运动动能及其与流体相湍流能量产生与耗散之间的关系,进而建立泥石流自增强机制发生的临界条件。该项研究将发展泥石流运动的基础理论,增进对泥石流物理机制的理解,并为泥石流灾害的防御提供新的数值模拟技术。

中文关键词: 泥石流;两相流;泥沙运动;泥石流效率;能量传递

英文摘要: Debris flows are typical unsteady water-sediment flows, involve highly complicated interactions between water and sediment, and may feature substantial mass, momentum and energy exchanges with the bottom boundaries. However, current understanding of the mechanism of the generation, development and recession of debris flows remains far from complete, and generally applicable mathematical models for debris flows are still missing. This project sets out to develop a two-phase coupled modelling theory for debris flows based on mass, momentum and energy conservations laws, in which the mixture of water and sufficiently fine sediments is considered as quasi-fluid phase, and coarse sediments is regarded as "solid" phase, and the interactions between debris flows and erodible bottom boundary are properly incorporated. It also aims to unravel how energy is transferred in debris flows, especially the relationships between the fluctuation and mean energy components of the solid phase of coarse sediments, the counterparts of the fluid phase and energy dissipation. The threshold conditions for the occurrence of self-reinforcement of debris flows will also be established. The project will contribute to the progress of the fundamental theory and enhanced understanding of the physical mechanism of debris flows, and therefore fa

英文关键词: debris flow;two-phase flow;sediment transport;debris flow efficiency;energy transfer

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

中国商用车电动化发展 研究报告,85页pdf
专知会员服务
13+阅读 · 2022年3月23日
顾及时空特征的地理知识图谱构建方法
专知会员服务
53+阅读 · 2022年2月15日
神经网络的基础数学
专知会员服务
201+阅读 · 2022年1月23日
专知会员服务
78+阅读 · 2021年10月19日
专知会员服务
80+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
26+阅读 · 2020年9月9日
《常微分方程》笔记,419页pdf
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
新时期我国信息技术产业的发展
专知会员服务
69+阅读 · 2020年1月18日
神经网络的基础数学,95页pdf
专知
25+阅读 · 2022年1月23日
你的哪类电子产品换新频率最高?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年1月11日
【干货】人类海马体精细亚区加工工作记忆的神经动力学机制
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月8日
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知
4+阅读 · 2021年12月7日
使用 TensorFlow 在 CERN LHC 一次性重构数千颗粒子
无人机集群对抗研究的关键问题
无人机
55+阅读 · 2018年9月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Arxiv
27+阅读 · 2018年4月12日
小贴士
相关VIP内容
中国商用车电动化发展 研究报告,85页pdf
专知会员服务
13+阅读 · 2022年3月23日
顾及时空特征的地理知识图谱构建方法
专知会员服务
53+阅读 · 2022年2月15日
神经网络的基础数学
专知会员服务
201+阅读 · 2022年1月23日
专知会员服务
78+阅读 · 2021年10月19日
专知会员服务
80+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
26+阅读 · 2020年9月9日
《常微分方程》笔记,419页pdf
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
新时期我国信息技术产业的发展
专知会员服务
69+阅读 · 2020年1月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员