基于SPH法对明渠非均匀流内悬移质运动的多尺度特性研究

项目名称： 基于SPH法对明渠非均匀流内悬移质运动的多尺度特性研究

项目编号： No.51209232

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 水利工程

项目作者： 关见朝

作者单位： 中国水利水电科学研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 以往对非均匀水流内泥沙悬移运动的研究多侧重探索时空平均规律，以之解决科研和工程问题时可提供大尺度信息,但在应对当前我国高发的涉水涉沙突发问题时无力提供中小尺度的细节信息。本项目以边界条件相对规则的明渠非均匀挟沙水流为研究对象，基于无网格光滑粒子流体动力学(SPH)法，对明渠非均匀流中悬移质运动的多尺度特性开展基础科学研究，具体内容包括：1.明确非均匀水流中悬沙颗粒受力种类及各力作用机制；2.解析SPH理论，建立悬移质运动的多尺度SPH物理图景；3.构建"悬移质运动SPH模型"，开展非均匀挟沙水流水槽试验和相应的数值计算，利用试验结果率定并验证SPH模型；4.模拟明渠非均匀挟沙水流，揭示其内悬移质运动的多尺度特性。通过本项目的研究，可促进泥沙研究学科发展，为应对涉水涉沙突发事件提供科学依据，并为研究具有复杂边界的天然非均匀流内的悬移质运动特性奠定理论和技术基础，极具科学意义和应用前景。

中文关键词： 悬移质；光滑粒子流体动力学；河网；有向图；

英文摘要： Formal researches on sediment suspension in non-uniform flow have mostly emphasized on the exploration of the space-time averaged law of the motion. Those research outputs can provide large-scale information in the solution of scientific and engineering p

英文关键词： Suspended load；Smoothed Particle Hydrodynamics；River network；directed graph；