三維交錯(cuò)沙波上的紊流特性數(shù)值模擬
本文關(guān)鍵詞: 三維沙波 k-ω模型 紊流 剪切應(yīng)力 床面阻力 出處:《水利水電科技進(jìn)展》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了揭示復(fù)雜河床沙波上的紊流結(jié)構(gòu)特性,利用Fluent軟件,基于雷諾平均N-S方程及k-ω紊流模型構(gòu)建了描述三維沙波上水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,并采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明:所采用的數(shù)值模擬模型能夠良好的刻畫沙波上的紊流特征,沙波的三維性是影響水流紊流結(jié)構(gòu)的重要因素;相比于縱向相位差φ1,三維交錯(cuò)沙波的橫向相位差φ_2對(duì)剪切應(yīng)力與床面阻力的影響更加顯著,隨著φ_2增大,沙波逐漸交錯(cuò),剪切應(yīng)力與床面阻力均減小。
[Abstract]:Based on the Reynolds averaged Navier - Stokes equations and the k - 蠅 turbulence model , a mathematical model for describing the flow motion law of a complex river bed is constructed . The results show that the numerical simulation model is able to describe the turbulence characteristics on the sand wave . The results show that the numerical simulation model is able to describe the turbulence characteristics of the water flow turbulence . Compared with the longitudinal phase difference 蠁1 , the influence of the transverse phase difference 蠁 _ 2 on the shear stress and the resistance of the bed surface is more remarkable . As the 蠁 _ 2 increases , the sand wave gradually decreases , and the shear stress and the bed resistance are reduced .
【作者單位】: 河海大學(xué)水利水電學(xué)院;河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(41401014,51279045) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2016B03414)
【分類號(hào)】:TV143.1
【正文快照】: 河床沙波形態(tài)與河流的紊流結(jié)構(gòu)之間是相互關(guān)聯(lián)、相互作用的動(dòng)態(tài)過程[1]。流經(jīng)沙波的水流,在波峰處發(fā)生水沙分離,在下一個(gè)沙波的迎水坡上再次接觸,并在分離點(diǎn)與接觸點(diǎn)之間形成渦流結(jié)構(gòu),這一特殊的水流現(xiàn)象關(guān)系到沙波表面噴射與清掃物理過程、剪切應(yīng)力分布狀態(tài)以及床面推移質(zhì)的
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,本文編號(hào):1488587
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