清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Response characteristics of siltation flow in urban rainwater pipelines using computational methods

淤积 雨水收集 物理 管道运输 流量(数学) 石油工程 机械 水文学(农业) 岩土工程 环境工程 沉积物 地貌学 环境科学 地质学 生态学 生物
作者
Ruoyi Wang,Danyang Di,Hongyuan Fang,Bin Li,Mingsheng Shi,Niannian Wang,Tilang Zhang,Tianwei Li,Zhaoyang Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (1)
标识
DOI:10.1063/5.0247883
摘要

Rainwater pipeline siltation significantly impacts the flow capacity of drainage infrastructure, increasing the risk of flood disasters. Existing studies does not consider the energy dissipation caused by the gap fluid effect and quantification of “particle–liquid–gas” coupling relationship. To address these gaps, particle–liquid–gas coupling governing equations and constraint conditions are constructed to improve the accuracy of fluid–structure coupling calculation in a silted pipeline. Then, combining semi-empirical formulas, energy dissipation theory, and elastic fluid dynamics, a contact force model with wet particle method, dry particle method, and damping coefficient is constructed to improve the simulation accuracy of particle and liquid motion. By analyzing Di Felice resistance, pressure gradient force, and virtual mass force, a high-resolution computational fluid dynamics and discrete element method coupling model of silted pipeline is constructed to formulate the response characteristics of siltation flow in rainwater pipelines. The results indicate that the error rate of the proposed simulation model is maintained within [5.83, 6.79] for siltation flow analysis, which is far better than other numerical simulation methods. The variation interval of correlation coefficients under different siltation scenarios is [0.87, 0.92], which indicates high reliability and robustness. For siltation degree of 0.2, the average flow velocity at the inlet, midpoint, and outlet sections is 27.66%, 8.42%, and 11.31% lower compared to the non-silted section, respectively. The theoretical structural formula of average flow velocity in the silted pipeline can be calculated by modified Manning formula and measured siltation parameters. These findings can provide guidance on higher precision flood numerical simulation and early warning in the future.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SW完成签到,获得积分10
25秒前
51秒前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
52秒前
1分钟前
Ec_w完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ppppppp_76完成签到 ,获得积分10
1分钟前
活力的纸飞机完成签到,获得积分10
1分钟前
孟祥飞完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Sean完成签到,获得积分10
2分钟前
Owen应助neversay4ever采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
无花果应助科研通管家采纳,获得20
3分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
青出于蓝蔡完成签到,获得积分10
3分钟前
Jenny发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
彭于晏应助Jenny采纳,获得10
3分钟前
Jenny完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
muriel完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
吹皱一湖春水完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
阿布都都应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
neversay4ever发布了新的文献求助10
7分钟前
zsyf完成签到,获得积分10
7分钟前
不复返的杆完成签到 ,获得积分10
8分钟前
一墨发布了新的文献求助30
8分钟前
8分钟前
Coffee完成签到 ,获得积分10
8分钟前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
8分钟前
beplayer1完成签到 ,获得积分10
8分钟前
9分钟前
9分钟前
苏格拉没有底完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Generative AI in Higher Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3356882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2980470
关于积分的说明 8694481
捐赠科研通 2662185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1457626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674843
邀请新用户注册赠送积分活动 665789