明渠水流速度分布与速度下沉现象的常微分方程
流体动力学
2011-06-07 v1 地球物理
摘要
基于对雷诺平均纳维-斯托克斯方程的分析以及对数-尾流修正涡粘性分布，本文提出了一个描述明渠水流速度分布的常微分方程。该方程能够预测速度下沉现象，即最大流速出现在自由表面以下。文中给出了两种不同程度的近似：所提常微分方程的半解析解，即完整下沉修正对数-尾流律，以及简化下沉修正对数-尾流律。将这两种定律的速度剖面以及常微分方程的数值解与实验数据进行了比较。研究表明，当科尔斯参数较小时，下沉修正效果不佳，精确预测需要较大的参数值。简化下沉修正对数-尾流律表现出合理的吻合度，似乎是一种具有中等精度的实用工具。完整下沉修正对数-尾流律利用由下沉位置估计得到的下沉修正参数，能够提供精确的速度剖面。
引用
@article{arxiv.1106.0876,
title = {An ordinary differential equation for velocity distribution and dip-phenomenon in open channel flows},
author = {Rafik Absi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.0876},
year = {2011}
}