Comparing the transitional behaviour of kaolinite and bentonite suspension flows
Comparing the transitional behaviour of kaolinite and bentonite suspension flows
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比较高岭石和膨润土悬浮液流动的过渡行为
DOI：
10.1002/esp.3959
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发表时间：
2016
影响因子：
3.3
通讯作者：
Baas J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baas J
过去的研究表明，悬浮粘土的变化可以通过产生一系列湍流和层流状态之间的过渡流，取决于粘土浓度和流体剪切的流动特性的显着影响。过去的研究一直局限于高岭石流，粘土矿物，具有相对较弱的凝聚力。本文将这些研究扩展到膨润土的悬浮液流，膨润土是一种粘土矿物，在流中以低得多的体积浓度获得较高的粘度。结果表明，在过去的研究中认识到的过渡流行为的类型也可以发现在膨润土悬浮液流，但在较低的悬浮泥沙浓度，从而证明了更显着的影响流动特性，并可能对泥沙运输和由此产生的床形态，比高岭石流。本文提出了新的膨润土流的相空间的稳定性图，并将其与过去的高岭石悬浮液流的工作进行了比较。这些新数据表明，过渡流雷诺数可用于描述不同粘土类型的过渡流类型，并评估现代和古代粘土悬浮流。版权所有2016作者.地球表面过程和地貌由约翰威利父子有限公司出版。
Past research has demonstrated the dramatic effects that variations in suspended clay can have on the properties of flow by producing a range of transitional flows between turbulent and laminar states, depending on clay concentration and fluid shear. Past studies have been restricted to kaolinite flows, a clay mineral that has relatively weak cohesive properties. This paper extends these studies to suspension flows of bentonite, a clay mineral that attains higher viscosities at far lower volumetric concentrations within a flow. The results show that the types of transitional flow behaviour recognized in past studies can also be found in bentonite suspension flows, but at lower suspended sediment concentrations, thus demonstrating an even more dramatic effect on flow properties, and potentially on sediment transport and resulting bed morphology, than kaolinite flows. The paper proposes new stability diagrams for the phase space of bentonite flows and compares these to past work on kaolinite suspension flows. These new data suggest that the transitional‐flow Reynolds number can be used to delineate the types of transitional flow across different clay types and assess modern and ancient clay‐suspension flows. © 2016 The Authors. Earth Surface Processes and Landforms published by John Wiley & Sons Ltd.
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