泥沙的沉速课件

1、2.1 泥沙沉降的不同形式第2章 泥沙的沉速1、沉速的定义单颗粒泥沙在足够大的静止清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉速。用符号表示。定义的理解，应注意的几点 泥沙在水中沉降时所受作用力 泥沙在水中沉降特点 研究泥沙沉降的意义25. 泥沙在静水中下沉时的运动状态沙粒雷诺数32.2 泥沙沉速公式2.2.1 圆球在静水中的沉速 球体沉降阻力有效重力绕流阻力（2-1）（2-2）42.2 泥沙沉速公式2.2.1 圆球在静水中的沉速2. 球体沉速的一般表达式有效重力绕流阻力（2-1）（2-2）由圆球沉降时力的平衡方程W=F,得（2-3）53. 球体沉降的阻力系数（求解沉速的关键参数！） 图2-2 球体及

2、圆盘的阻力系数与雷诺数的关系图（C d Re d 曲线）7、球体下沉处于过渡区，沉降阻力中粘滞阻力和紊动阻力都不能忽略。由Cd-Red图可知，阻力系数与沙粒雷诺数之间呈曲线关系。试验结果分析：84. 球体层流区阻力系数的理论解Stokes从理论上求得，圆球在层流区所受的阻力为 (2-4)圆球绕流阻力的一般表达式 (2-2)得(2-5)10 、紊流区圆球沉速公式（ Red1000）（2-3）代入球体在静水中沉速的一般表达式得(2-7)球体沉降处于紊流区，由试验曲线图知，11 、过渡区圆球沉速公式（ 0.5 Red1.5mm）泥沙沉降阻力为泥沙在水流中的有效重力为将阻力系数带入 F ，并令F=W(

3、2-22)15 过渡区沉速公式（0.15d2mm）(2-26)上述公式中单位用国际单位：m/s,g:m/s2,d:m公式单位若为：cm/s,g:cm/s2,d:mm18沉速判数 Sa 与粒径判数 过渡区沉速公式（ 0.1d4mm）层流区紊流区（d0.1mm）242.3 影响泥沙沉速的各种因素颗粒形状、含沙量、边壁条件、紊动、絮凝、水质等。影响泥沙沉速的主要因素有：25含沙量（含沙浓度）：单位浑水中所含的泥沙的数量。概念1272.3.1 颗粒形状对沉速的影响形状不同，颗粒在水中下沉所受的阻力不同，同粒径的泥沙形状愈扁平，阻力愈大，沉速愈小。阻力系数与形状系数的经验关系为考虑形状影响的沉速公式为2

4、81、泥沙粒径 2、矿物成分 3、含沙量 4、水质影响泥沙絮凝作用的因素包括：水析法测量泥沙粒径：采用去离子水并加反凝剂。1、对于水体中含较多粗颗粒泥沙下沉的泥沙引起的向上水流和激起的紊动；浑水容重增加；使得沉速减小2、对于水体中含较多细颗粒泥沙时下沉的泥沙引起的向上水流和激起的紊动；浑水容重增加；浑水粘滞性增加；使得沉速减小细颗粒泥沙和水中的电解质作用，将发生絮凝现象。292.3.2 含沙量对沉速的影响2、对于水体中含较多细颗粒泥沙时含沙量对沉速的影响，取决于以上各因素的对比关系。含沙量较低（小于15kg/m3），形成互不相连的絮团，增大了颗粒粒径，造成沉速增加；含沙量进一步增大，絮团联成絮

5、网结构，使得沉速大幅降低。30例、计算粒径为d0.05mm，0.5mm，5.0mm的泥沙沉速，假定水温为20，运动粘滞系数为10-6m2/s。解：1、D0.05mm选用层流区岗恰洛夫沉速公式31张瑞瑾公式1、D0.05mm322、D0.5mm 沙玉清过渡区泥沙沉速的实用算式（单位采用kg、m、s制）解得 33张瑞瑾公式 2、D0.5mm 34 3、D5mm 沙玉清紊流区沉速公式张瑞瑾各区统一沉速公式 35四、天然沙的沉速公式的选用层流区，采用Stokes公式；过渡区，采用沙玉清的过渡区公式；紊流区，采用岗恰洛夫紊流区公式；在实际工作中，常采用张瑞瑾各区统一公式计算沉速。36作业一1、有一卵石，d=0.1m，从水深h=10m的水面抛入水中，水的流速U=1m/s，若不考虑动水流动的影响，求卵石沉到河底的水平距离？2、什么是泥沙的沉速？球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同？为什么？ 3、什么是絮凝现象？影响絮凝的因素有哪些？4、