聚合物添加剂对明渠水位动态的影响
流体动力学
2023-07-04 v1
摘要
流体中微量聚合物（百万分之几）的存在会显著降低湍流阻力。因此，有人提议将聚合物添加剂用于防洪减灾：在固定流量的明渠中，聚合物添加导致的摩擦减小预期会使渠中水高降低。然而，在最近的现场实验中，于聚合物注入点远下游处观测到了反直觉的瞬态水位上升。我们使用浅水方程并结合描述聚合物浓度的演化方程（包含湍流扩散与聚合物降解）数值研究了长运河中聚合物添加剂对水位的影响。恰在聚合物注入点下游，因固定体积流量下摩擦减小，水位下降。然而更下游处，水位可能上升，与实验观测一致。我们阐明了运河中这一意外水位上升的机制。我们还提出了缓解水位上升的技术，因其对实际应用有害。
引用
@article{arxiv.2307.00626,
title = {Effect of polymer additives on dynamics of water level in an open channel},
author = {Manish Kumar and Michael D. Graham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00626},
year = {2023}
}