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文档简介

分层液体中的开闸异重流小组成员：

李佳航彭博郑晨曦主要内容实验原理实验目的实验仪器和步骤实验影像、数据的分析实验误差分析实验结论实验原理异重流

两种或者两种以上比重相差不大、可以相混的流体，因比重的差异而发生的相对运动。对水流而言,引起密度差异的主要因素有:含沙量、水温、溶解质含量。实验中通过调节流体中盐的含量控制流体密度。异重流在海水侵入、浑浊流、沉积、雪崩、火宅蔓延、污染物排放等方面具有本质的意义。实验目的实验采用不同浓度的盐水作为变量，观察不同密度下的流体进入分层流体后异重流的流态结构，研究密度对于分层流体中的异重流流态的影响，考察流体的分层对于异重流的影响。实验仪器2020259单位：cm闸门水槽（俯视图）实验仪器注入缓冲装置将注入缓冲装置放置在静置后的液面上，向装置中间注入配好的溶液。利用布缓冲注入时候对于水的冲击破坏注入水后形成的涡结构。实验步骤

初始条件主视图

部分实验过程展示

实验影像分析局部放大图分层流体中的异重流也具有一般异重流的特征头部和尾流的区分鼻子的产生由于K-H不稳定性形成的大尺度展向涡前缘的凹凸结构鼻子头部尾流大尺度展向涡大尺度展向涡实验影像分析在形成异重流的同时，在分界面上形成内波，其速度快于异重流，具有较长的波长伴随内波的产生实验影像分析整体流态尾流具有一般异重流不具备的波结构（波长的理论估计）实验数据分析观测距离(m)时间（s)头部速度（m/s）尾流波长（m)1.010.30011.340.026太小难以观测1.020.30010.220.0290.131.030.3008.990.0330.41

实验误差分析在实验过程中采用不同浓度的盐水表示不同密度流体，在实验过程中，不可避免地存在盐在水中的扩散。不过由于实验过程中时间较短，我们可以大致认为盐水的浓度没有发生改变。从图中可以看出，尽管中间有过渡层，

分层效果依然十分明显。实验长度由人眼目测得到，存在较大误差，但是不影响

速度的大小关系。使用红墨水染色，容易扩散。

使用荧光染料效果会更好实验结论分层流体中的异重流具有一般异重流的流态结构分层流体中，尾流具有波结构，并且其波长在其他情况

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