明槽水流紊动结构研究

明槽紊流是最常见的紊流流动方式，在水利水电及环境工程中更为普遍。渠道成河流中泥沙输移，污染物扩散与弥散，流动中各种含有物质的浓度，温度场，水气二相流等莫不与明槽紊动结构有关。本项研究从理论上导出了用适当无量纳尺度可使底坡影响消除。继而充分研究了急流光滑和粗糙床面的各种紊流特性，包括时均流速，紊动强度，雷诺应力，偏态系数，平坦系数等，试验研究表明在光谱床面情况下采用剪切流速作为无量纲流速尺度后时均流速与紊动强度的分布均与底坡无关。粗糙床面明槽流动底坡影响非常复杂。对于一种粗糙型式，可以粗糙雷诺数作为无重钢尺度而消除底坡影响，不同粗糙型式时则目前尚未找到一种适用的无量纲尺度。