含泥沙兩相流體與固體間界面波傳播特性研究

《含泥沙兩相流體與固體間界面波傳播特性研究》是依託河海大學，由韓慶邦擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：含泥沙兩相流體與固體間界面波傳播特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：韓慶邦
• 依託單位：河海大學

項目摘要

含泥沙兩相流體廣泛存在於大壩，河流及近海海洋之中，水體泥沙特性的測量，在水利水電工程建設、水文觀測預報、土壤侵蝕研究、水土流失治理等方面，是一個十分重要的問題。在流固界面存在的流固界面波傳播特性與泥沙特性有直接的關係，本項目將重點研究在含泥沙流固界面中存在的界面波的傳播機理。通過分析研究含泥沙懸浮液、高濃度泥漿及多孔粘彈固體聲學模型，結合嚴格的波動方程及邊界條件建立界面波的頻率方程；求解頻率方程，研究流固界面波的傳播特性，建立流固界面波波速、頻散、衰減等傳播特性與泥沙含量的定量關係；數值仿真流固界面波聲場，分析各參量對流固界面波傳播特性的影響；設計實驗，通過實驗採集數據並進行信號處理，利用最佳化算法反演泥沙含量粒徑尺寸等參數，驗證理論結果，為實際套用流固界面波檢測流體中泥沙特性奠定一定的理論基礎。

結題摘要

含泥沙兩相流體廣泛存在於大壩，河流及近海海洋之中，水體泥沙特性的測量，在水利水電工程建設、水文觀測預報、土壤侵蝕研究、水土流失治理等方面，是一個十分重要的問題。在流固界面存在的流固界面波傳播特性與泥沙特性有直接的關係，本項目重點研究了在含泥沙流固界面中存在的界面波的傳播機理。通過分析研究含泥沙懸浮液、高濃度泥漿及孔隙粘彈固體聲學模型，結合嚴格的波動方程及邊界條件建立界面波的頻率方程；求解頻率方程，研究流固界面波的傳播特性，建立了流固界面波波速、頻散、衰減等傳播特性與泥沙含量的定量關係；建立了仿真模型，利用有限元數值仿真流固界面波聲場，分析各參量對流固界面波傳播特性的影響；設計實驗裝置，通過實驗採集數據並進行信號處理，利用最佳化算法反演泥沙含量粒徑尺寸等參數，驗證了理論結果，為實際套用流固界面波檢測流體中泥沙特性奠定一定的理論基礎。