空心塊體水流拖曳力的試驗研究.pdf

1、拋筑在水流中的塊體，在水流作用下一般受到水平拖曳力和垂直上舉力的作用，其中水平拖曳力是促使物體運動的主要動力。當(dāng)塊體具有一定空心結(jié)構(gòu)時，由于重量減輕，水平拖曳力將發(fā)生變化。本文將空心塊體概化為不同空心率的正方體，通過水槽試驗，測量并研究了在水流作用下空心塊體及實心塊體在不同水流條件下的水平拖曳力影響關(guān)系。 實驗研究表明，對于不同的空心塊體，在相同的水流條件下，受到的水平拖曳力隨塊體的空心率影響較大，呈現(xiàn)空心率越大，水流拖曳力越小

2、的變化規(guī)律。論文通過引入空心率和當(dāng)量粒徑概念，研究提出了不同空心率塊體在水流條件下的水平拖曳力經(jīng)驗公式。 論文研究還表明，當(dāng)塊體的法線方向與水流流向之間存在一定夾角時，得出水平拖曳力受夾角影響的拖曳力函數(shù)表達式。在正方形塊體條件下，隨著塊體迎流面法線方向與水流流向夾角的增大，水平拖曳力也隨之增大。同時，水平拖曳力系數(shù)隨著夾角的變化也在不斷發(fā)生變化，當(dāng)夾角20°時水平拖曳力系數(shù)最小，但是由于水流作用面積增大，水平拖曳力總體上呈現(xiàn)隨