流體質(zhì)點(diǎn)正負(fù)差異旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)研究.pdf

1、本文基于設(shè)計(jì)合理的流體差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度試驗(yàn)裝置，以試驗(yàn)中的示蹤劑顆粒為研究對(duì)象，通過(guò)系列室內(nèi)物理試驗(yàn)，測(cè)量并計(jì)算了流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度及旋轉(zhuǎn)角速度等一系列詳細(xì)參數(shù)，并結(jié)合理論分析，證明流體微團(tuán)自身存在差異旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并進(jìn)一步從差異旋轉(zhuǎn)慣性力的角度解釋了彎道水流或排沙漏斗的懸移質(zhì)分離現(xiàn)象，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)物理模型試驗(yàn)及分析，得出了流體質(zhì)點(diǎn)自身存在差異旋轉(zhuǎn)的結(jié)論，并且流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)既不是自由渦也不是強(qiáng)迫渦，它更不

2、屬于蘭金渦與二次流。
　　(2)通過(guò)力學(xué)計(jì)算并結(jié)合理論分析得出，靠近水面的流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受離心力與差異旋轉(zhuǎn)慣性力作用，此時(shí)離心加速度隨質(zhì)點(diǎn)開始向遠(yuǎn)離中心的位置運(yùn)動(dòng)而增大，向中心聚攏時(shí)減小;差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度隨質(zhì)點(diǎn)向遠(yuǎn)離中心的位置運(yùn)動(dòng)而增大，當(dāng)向中心聚攏時(shí)運(yùn)動(dòng)方向與離心加速度相反，絕對(duì)值增大，到質(zhì)點(diǎn)趨于靜止時(shí)減小。
　　(3)當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)向遠(yuǎn)離中心的位置擴(kuò)散時(shí)，離心加速度與差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度方向相同，質(zhì)點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)。當(dāng)向中

3、心聚攏時(shí)，若差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度的絕對(duì)值小于離心加速度，質(zhì)點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng);反之，若絕對(duì)值大于離心加速度，則做向心運(yùn)動(dòng)。
　　(4)通過(guò)對(duì)排沙漏斗模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，得出流體質(zhì)點(diǎn)在排沙漏斗的各徑向斷面同一水平高度上，隨著半徑的增大，差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度的絕對(duì)值也不斷增大，離心加速度則逐步減小，其差異旋轉(zhuǎn)慣性加速度與離心加速度之比不斷加大。
　　(5)根據(jù)以上結(jié)論對(duì)排沙漏斗工程中的水沙分離機(jī)理進(jìn)行理論分析，得出在排沙漏斗中懸移質(zhì)