泥沙的沉速課件

1、2.1 泥沙沉降的不同形式第2章 泥沙的沉速1、沉速的定義單顆粒泥沙在足夠大的靜止清水中等速下沉?xí)r的速度，稱為泥沙的沉速。用符號表示。定義的理解，應(yīng)注意的幾點 泥沙在水中沉降時所受作用力 泥沙在水中沉降特點 研究泥沙沉降的意義25. 泥沙在靜水中下沉?xí)r的運動狀態(tài)沙粒雷諾數(shù)32.2 泥沙沉速公式2.2.1 圓球在靜水中的沉速 球體沉降阻力有效重力繞流阻力（2-1）（2-2）42.2 泥沙沉速公式2.2.1 圓球在靜水中的沉速2. 球體沉速的一般表達式有效重力繞流阻力（2-1）（2-2）由圓球沉降時力的平衡方程W=F,得（2-3）53. 球體沉降的阻力系數(shù)（求解沉速的關(guān)鍵參數(shù)?。?圖2-2 球體及

2、圓盤的阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系圖（C d Re d 曲線）7、球體下沉處于過渡區(qū)，沉降阻力中粘滯阻力和紊動阻力都不能忽略。由Cd-Red圖可知，阻力系數(shù)與沙粒雷諾數(shù)之間呈曲線關(guān)系。試驗結(jié)果分析：84. 球體層流區(qū)阻力系數(shù)的理論解Stokes從理論上求得，圓球在層流區(qū)所受的阻力為 (2-4)圓球繞流阻力的一般表達式 (2-2)得(2-5)10 、紊流區(qū)圓球沉速公式（ Red1000）（2-3）代入球體在靜水中沉速的一般表達式得(2-7)球體沉降處于紊流區(qū)，由試驗曲線圖知，11 、過渡區(qū)圓球沉速公式（ 0.5 Red1.5mm）泥沙沉降阻力為泥沙在水流中的有效重力為將阻力系數(shù)帶入 F ，并令F=W(

3、2-22)15 過渡區(qū)沉速公式（0.15d2mm）(2-26)上述公式中單位用國際單位：m/s,g:m/s2,d:m公式單位若為：cm/s,g:cm/s2,d:mm18沉速判數(shù) Sa 與粒徑判數(shù) 過渡區(qū)沉速公式（ 0.1d4mm）層流區(qū)紊流區(qū)（d0.1mm）242.3 影響泥沙沉速的各種因素顆粒形狀、含沙量、邊壁條件、紊動、絮凝、水質(zhì)等。影響泥沙沉速的主要因素有：25含沙量（含沙濃度）：單位渾水中所含的泥沙的數(shù)量。概念1272.3.1 顆粒形狀對沉速的影響形狀不同，顆粒在水中下沉所受的阻力不同，同粒徑的泥沙形狀愈扁平，阻力愈大，沉速愈小。阻力系數(shù)與形狀系數(shù)的經(jīng)驗關(guān)系為考慮形狀影響的沉速公式為2

4、81、泥沙粒徑 2、礦物成分 3、含沙量 4、水質(zhì)影響泥沙絮凝作用的因素包括：水析法測量泥沙粒徑：采用去離子水并加反凝劑。1、對于水體中含較多粗顆粒泥沙下沉的泥沙引起的向上水流和激起的紊動；渾水容重增加；使得沉速減小2、對于水體中含較多細顆粒泥沙時下沉的泥沙引起的向上水流和激起的紊動；渾水容重增加；渾水粘滯性增加；使得沉速減小細顆粒泥沙和水中的電解質(zhì)作用，將發(fā)生絮凝現(xiàn)象。292.3.2 含沙量對沉速的影響2、對于水體中含較多細顆粒泥沙時含沙量對沉速的影響，取決于以上各因素的對比關(guān)系。含沙量較低（小于15kg/m3），形成互不相連的絮團，增大了顆粒粒徑，造成沉速增加；含沙量進一步增大，絮團聯(lián)成絮

5、網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使得沉速大幅降低。30例、計算粒徑為d0.05mm，0.5mm，5.0mm的泥沙沉速，假定水溫為20，運動粘滯系數(shù)為10-6m2/s。解：1、D0.05mm選用層流區(qū)崗恰洛夫沉速公式31張瑞瑾公式1、D0.05mm322、D0.5mm 沙玉清過渡區(qū)泥沙沉速的實用算式（單位采用kg、m、s制）解得 33張瑞瑾公式 2、D0.5mm 34 3、D5mm 沙玉清紊流區(qū)沉速公式張瑞瑾各區(qū)統(tǒng)一沉速公式 35四、天然沙的沉速公式的選用層流區(qū)，采用Stokes公式；過渡區(qū)，采用沙玉清的過渡區(qū)公式；紊流區(qū)，采用崗恰洛夫紊流區(qū)公式；在實際工作中，常采用張瑞瑾各區(qū)統(tǒng)一公式計算沉速。36作業(yè)一1、有一卵石，d=0.1m，從水深h=10m的水面拋入水中，水的流速U=1m/s，若不考慮動水流動的影響，求卵石沉到河底的水平距離？2、什么是泥沙的沉速？球體沉速與等容泥沙的沉速是否相同？為什么？ 3、什么是絮凝現(xiàn)象？影響絮凝的因素有哪些？4、