关于鹅卵石的流体力学问题

通流

这个也是十万个为什么里的问题,可能点一下子摸不著头绪。
说是有人发现，河里的鹅卵石有时候向上游移动。这是真的假的？为什么？

xrs333

小时候好像也读到过，有点印象，记不清楚书上是如何解释的。现在想想，是不是因为泥沙沉积在鹅卵石后方而产生的向上游的推力？所以可能不仅是纯流体力学问题。

[ 本帖最后由 xrs333 于 2009-12-1 12:54 编辑 ]

duxiani6688

是的，小学学过一片关于找沉船的课文，沉船在沉没的上游找到的。原因是由于河水冲刷压在他下面的泥沙，船或者石头会逐渐向来水方向倾斜，慢慢向上游移动了

通流

记得还挺清楚的。我当时不明白，为什么河水会冲刷前面的沙子，而把沙子堆在后面呢？

duxiani6688

可以假设在鹅卵石之前河水是层流，河水带着河沙往下游走是由于水的粘性和沙的重力势共同效果；对于鹅卵石来说，需要用伯努利方程的动压来计算，如果动压大于鹅卵石自身阻力，他会往下滚，否则会静止；而此时河水会由层流变成紊流，冲刷鹅卵石下面的泥沙

通流

这里的关键是为什么鹅卵石前面的沙子被冲走了。大家知道，靠近壁面的边界层遇到一个档流的圆柱会产生马蹄涡。在圆柱靠近壁面的前缘，流体是向上游方向的。这就把鹅卵石前面的沙子冲走了。我会找几张马蹄涡的示意图放在下一个帖子里。

通流

找了个示意图。可惜是英文的。