基于水槽试验和数值模拟对水下根石受力的研究

基于水槽试验和数值模拟对水下根石受力的研究

论文摘要

黄河坝跺水下根石对维护黄河岸坝的安全起着重要作用,因此,研究水下根石受力具有实际工程意义。基于黄河坝跺实际工程建立物理水槽试验和FLOW-3D软件数值模型,对比分析水平拖曳力系数的试验值和模拟值,发现两者相近。随即从块体雷诺数和块体尺寸两个方面分别比较水平拖曳力系数在物理试验和数值模拟上的区别,结果显示:水平拖曳力系数的数值模拟值大于其试验值,试验值接近0.9,模拟值接近1.1,数值模拟值更接近EVETT J B等提出的块体水平拖曳力系数;当块体雷诺数小于2×104时,水平拖曳力系数具有变化性;当块体雷诺数大于2×104时,水平拖曳力系数趋于稳定;块体的长高比和宽高比在一定范围内时,水平拖曳力系数的试验值和模拟值趋于稳定,但是超过这个范围,拖曳力系数的试验值依旧趋于稳定,模拟值将会增大。

论文目录

  • 1 基础理论
  •   1.1 数值模型控制方程
  •   1.2 紊流模型
  •   1.3 拖曳力计算公式
  •   1.4 块体雷诺数
  • 2 物理水槽试验
  •   2.1 黄河坝跺根石参数
  •   2.2 水槽试验根石参数
  •   2.3 水槽试验设计
  • 3 FLOW-3D数值模型设计
  •   3.1 数值模型建立
  •   3.2 数值模型初始条件
  • 4 计算结果分析
  •   4.1 拖曳力在物理模型与数值模型中的对比分析
  •   4.2 水平拖曳力系数分析
  •     4.2.1 块体雷诺数对水平拖曳力系数的影响
  •     4.2.2 块体长高比对水平拖曳力系数的影响
  •     4.2.3 块体宽高比对水平拖曳力系数的影响
  • 5 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邹瑞,兰文改,兰雁,杨昌明

    关键词: 根石,水槽试验,拖曳力,雷诺数,块体尺寸

    来源: 华北水利水电大学学报(自然科学版) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 华北水利水电大学土木与交通学院,黄河水利委员会黄河水利科学研究院,南昌大学

    基金: 国家自然科学基金项目(51509104)

    分类号: TV223

    DOI: 10.19760/j.ncwu.zk.2019073

    页码: 87-94

    总页数: 8

    文件大小: 4485K

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