柔性植被冠层

大涡演化分区

这个柔性植被冠层通过流固耦合揭示大尺度涡旋的演化规律，为生态河道设计提供依据。

Jinyuan, Ni · Zhang, Zhimeng · 及春宁 · 许栋 · 张星

Journal of Fluid Mechanics 2025

技术优势

四区划分

根据涡旋尺寸和强度的变化，沿流向明确划分出发展区、过渡区、耗散区和相互作用区，便于定位不同流动阶段。

同步摆动

植被摆动特征与大尺度涡旋特征同步变化，可将植被运动作为涡旋演化的表征信号。

负速出现

冠层内部出现负时均速度和负雷诺应力，表明植被摆动产生的涡旋导致局部反向流动。

应用场景

• 生态河道设计：利用涡旋演化分区设计植被配置，改善河道内物质输运和沉积。
• 水流调控：通过调整植被刚度和间距控制大尺度涡旋强度，调节水流结构。
• 海岸防护工程：利用柔性植被的流固耦合特性，优化海岸植被带以耗散波流能量。