单颗粒液滴飞溅对颗粒起动的影响

摘要：

通过室内模拟降雨试验,探究单颗粒液滴飞溅对泥沙颗粒起动的影响.试验共设计4种地表坡度(0,15°,25°,35°)及4种粒径的均匀沙(0.098～0.104,0.104～0.5,0.5～0.78,1～1.4 mm),选取当量直径为4.5 mm的液滴进行模拟试验,同时利用高吸水树脂材料泡发后的水球作为对照组.结果表明,颗粒直径和坡度的变化对颗粒起动的影响较为显著,飞溅子液滴对液滴溅蚀具有重要意义.随着颗粒直径的增大,颗粒的起动逐渐由液滴冲击和子液滴飞溅裹挟共同作用转变为液滴冲击动能传递为主,飞溅携带为辅.当颗粒直径相同时,坡度的增大导致飞溅沙粒不再均衡,斜坡下方的颗粒飞溅量和位移随坡度的增大而增大.坡度越大,下方颗粒溅蚀深度与上方的差距也越大,导致上方颗粒失去支撑,整体失稳垮塌,发生微小滑坡.同种粒径时,树脂水球溅蚀坑的宽深比明显小于相同直径的液滴溅蚀坑,液滴溅蚀量远大于树脂水球直接撞击作用下起动的颗粒量,子液滴的拖曳对颗粒起动具有重要意义.

关键词：雨滴飞溅、坡度、颗粒起动、子液滴

所属期刊栏目：36

分类号：TV149.1(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金U2040219

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：37-42