确定湍流中流体动力侵蚀的起始

我们通过实验室测量重新审视了由湍流流体驱动沉积物搬运的起始这一长期存在的问题。我们使用粒子追踪测速法来量化流体流动以及单个颗粒的运动。当我们将流速增加到超过向沉积物搬运过渡的阈值以上时，我们观察到越来越大部分的颗粒被向下游搬运，尽管被搬运颗粒的平均下游速度大致保持恒定。然而，我们发现活化颗粒的比例在临界流速处并未急剧降为零。此外，非搬运颗粒的波动速度分布变得更宽且尾部更重，这意味着无法明确区分移动与静止颗粒。作为一种替代方法，我们通过使用一个由颗粒速度的两种形式组成的混合模型来量化颗粒速度的统计特性：一个衰减指数尾，代表向下游搬运的颗粒；以及一个以零速度为中心的峰值分布，代表因湍流而波动但保持原位不动的颗粒。我们的结果表明，可能需要更复杂的统计度量来量化沉积物搬运起始附近的颗粒运动，尤其是在存在湍流的情况下。