[发明专利]一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法有效
申请号: | 202010071056.1 | 申请日: | 2020-01-21 |
公开(公告)号: | CN111274745B | 公开(公告)日: | 2022-09-16 |
发明(设计)人: | 闫静;赵汗青;唐洪武;唐立模;王晓丽;郑金雨 | 申请(专利权)人: | 河海大学 |
主分类号: | G06F30/28 | 分类号: | G06F30/28;G06F119/14 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 董建林 |
地址: | 210024 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 淹没 植物 内部 水流 分界 高度 确定 方法 | ||
1.一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
改变预构建的模型中植物层的环境因素,并进行试验;
根据试验结果计算得到水流分界高度值;
计算获取特征高度值;
根据特征高度值与水流分界高度值确定求解关系式;
其中,所述特征高度值的获取方法包括如下步骤:
绘制雷诺应力沿垂向分布曲线,确定特征高度R;
绘制雷诺应力梯度沿垂向分布曲线,确定特征高度T;
特征高度W的计算方法如下:
其中,h为植物高度;λ为植物密度;λ=dvh/(SxSy);dv为植物杆径;Sx、Sy分别为相邻植物沿纵、横向排列间距;
特征高度D的计算方法如下:
其中,z表示z轴,即高度;
特征高度J的计算方法如下:
J=2D-h;
其中,R高度处的雷诺应力等于雷诺应力沿垂向分布的最大值的10%;T高度对应雷诺应力梯度沿垂向发生突变;W对应与植物密度成反比;D对应理论床面高度;J高度对应与理论床面之间的距离,等于理论床面与植物顶部之间的距离。
2.根据权利要求1所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:所述模型的构建方法包括如下步骤:
通过搭建玻璃水槽模拟河道;
通过在所述水槽中设置若干圆柱形铝棒模拟植物;
通过设置可循环的水模拟水流。
3.根据权利要求1所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:所述环境因素包括淹没度、断面平均流速以及植物横向排列间距中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:根据试验结果计算得到水流分界高度值的方法包括如下步骤:
计算并绘制紊动能生成率G和紊动能耗散率ε沿垂向分布曲线;
两条曲线在植物层内部的交点,对应流动分界高度hp。
5.根据权利要求1所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:根据特征高度确定水流分界高度的方法包括如下步骤:
改变环境因素,分析水流分界高度值与特征高度值之间的相对关系;
采用最小二乘法建立水流分界高度值与特征高度值之间的关系式。
6.根据权利要求2所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:所述水槽为可变坡度的水槽。
7.根据权利要求2所述的一种淹没植物层内部水流分界高度的确定方法,其特征在于:所述水槽与所述圆柱形铝棒中外接流速感应器ADV。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于河海大学,未经河海大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010071056.1/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。