丁坝长度对弯道水力特性影响的数值模拟研究

丁坝长度对弯道水力特性影响的数值模拟研究

论文摘要

于河道弯折处设置丁坝后,其水流特征显著改变,为探究该问题,采用RNG k-ε湍流模型及VOF模型对60°弯道内的单丁坝绕流进行了三维数值模拟,模拟中分别计算了设置3种丁坝的工况(模型单丁坝的长度分别为0. 15、0. 25、0. 35m)。基于数值计算的结果,重点对弯道流场结构、断面流速分布、湍流特征参数和液面特性等进行了分析探讨。研究表明:水流流经无丁坝的弯道,会对凹岸产生冲刷,凸岸造成淤积;丁坝的布设,加剧了凹、凸两岸的流速不均匀性,削弱了对凹岸的冲刷,调整了水面横比降;当丁坝长度增长,混流区的尺度变大,流体湍动能以及湍流黏度的强度和作用范围随之变大;在坝后流动分离区域,湍动能呈现最大值,在坝后旋涡中心区域,湍流黏度呈现最大值。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 数值模型
  •   2.1 计算区域和网格划分
  •   2.2 数值模拟方法
  • 3 模拟结果及分析
  •   3.1 不同工况流场结构分析
  •   3.2 弯道不同断面流速分布
  •   3.3 湍动能及湍流黏度分布特性
  •   3.4 水面形态分析
  • 4 结果与讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张岩,吴伊平,崔鹏义,黄远东,张红武

    关键词: 河流弯道,丁坝,数值模拟,湍流模型,模型

    来源: 水资源与水工程学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地球物理学,水利水电工程

    单位: 上海理工大学环境与建筑学院,清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划项目(2016YFC0402504)

    分类号: TV863;TV143

    页码: 164-170

    总页数: 7

    文件大小: 619K

    下载量: 170

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