文档介绍：第 26 卷第 6 期合肥工业大学学报( 自然科学版) Vol. 26 No . 6
2003 年 12 月 JOURN AL OF HEFEI U NIVERSITY OF T ECH NOLOGY Dec. 2003
冰盖下层流速度场和温度场的理论探讨
王军, 张礼兵
( 合肥工业大学土木建筑工程学院, 安徽合肥 230009)
摘要: 冰盖下水流慢速流动时, 大多数属于层流状态, 尤其大体积水体流动时(如水库) 更是如此。文章对层流条件下冰盖
下输水时的 N-S 方程和能量方程进行了理论上的探讨, 分析了冰盖下的水流速度场和温度场, 结果表明, 在概化的边界条件
下, 水流速度场是对称的抛物线分布, 水流的温度场与水深的 4 次方成比例。
关键词: 冰盖; 层流; 速度场; 温度场
中图分类号: P343 文献标识码: A 文章编号: 1003-5060( 2003) 06-1 192-03
Study of the velocity field and temperature field of
laminar flow under ice cover
WANG Jun, ZHANG Li-bing
( Sch ool of Civil Engineering , Hefei Univer sity of Techn ology, Hefei 230009, Ch ina)
Abstract: The water flow under ice cover is lam inar w hen the flow is slow , especially the flow in large,
e. g . the flow in reservoir . The presented discussion is about the Navier -Stokes equation and the ener-
gy equation of the laminar flow beneath ice cov er . Bo th the velocity field and the temperature field are
analy zed. It is m ade clear that the v elo city distr ibutio n is sym metr ic parabola and the temperature dis-
tr ibutio n is proportional to the quartic of the flow depth.
Key words: ice co ver; lam inar flo w ; v elo city field; tem perature field
冬季北方渠道输水时常会出现冰盖, 尤其大体积输水时, 由于水流速度非常缓慢, 导致水体处于层
流状态, 若对边界条件概化, 此时水体运动可概化为二维层流运动, 这是一种区别于紊流的流动。水体的
速度和温度有其本身的特点, 目前国内外从理论上探讨尚未见报道[ 1] , 但这种流动在自然界又可以通过
概化得出, 因此对其探讨不仅具有理论价值, 而且可作为工程参考依据和紊流研究的