【摘要】：水躍是水工建筑物中常用的消能形式之一,躍長、躍后水深決定實際工程中消力池長度及護坦高度。但由于水躍具有淹沒度、紊動性從而使自由液面具有多變性;同時數(shù)值模擬時,對紊流模型的建立與求解及復雜自由液面的追蹤問題的處理較為困難,導致對水躍進行試驗、理論、數(shù)值模擬方面的研究都面臨諸多問題。光滑粒子流體動力學(SPH)法在處理大變形問題以及自由表面追蹤問題具有獨特的優(yōu)勢。因此本論文將利用SPH法,使用開源代碼SPHysics并結合現(xiàn)已有國外試驗研究數(shù)據(jù)分析波狀消力池底板上的水躍特性;探究波狀消力池底板的波形、波峰、波長三個影響因素對水躍特性的影響,以提高消能率為目標,得到較優(yōu)波形,為此類消能工的研究提供參考數(shù)據(jù)。經(jīng)研究分析得出主要結論有:SPH方法對波狀底板研究的適用性,且波狀底板上躍長、尾水深較光滑底板上均有所減小,且消能率明顯增加,突出波狀底板在消能方面的優(yōu)越性。所研究的三種波狀底板,它們的消能率皆高于光滑底板。其中消能率較高是三角形底板,其次是正弦形,消能效果較差的是梯形底板。相同條件下,波高與躍后水深、躍長成正比,與消能率成反比;波長與躍長、消能率成正比,與躍后水深成反比。因此,若要提高消能率應該在適當條件下,減小波高,增大波長。
【圖文】：

圖 2.1 粒子 i 的支持域了保證粒子間相互作用力間存在物理意越小彼此影響越�。涣Ｗ娱g距越小，相互距離增大時，光滑函數(shù)的值應該呈現(xiàn)單調光滑長度 h 趨于零時，光滑函數(shù)體現(xiàn)狄克lim(',)(')0Wrrhrrh = →δ 某些粒子在不同位置時，，但它們到給定相同的，即要求光滑函數(shù)為偶函數(shù)。同時近似表達式（2-4）在點 r 處采用泰勒級數(shù)。])(')((')(',)'22rrrRrrWrrhdr + ×

法中對時間步長提供了四種數(shù)值計算方法：預測校正tic 算法、Beeman 算法。在本研究中選取的是預測校演變過程，對動量、密度、位置、能量方程的表述形)1+n。nananavvv = +1 +1/22nananaρ =ρ ρ+1 +1/22nananarrr = +1 +1/22nananae =e e+1 +1/22索法代碼中將計算域劃分為邊長為 2h 的正方形單元見圖 集的范圍，可以發(fā)現(xiàn)相鄰單元中依然存在大量粒子作用僅是黑點描述的區(qū)域。因此確定粒子相互作用范的部分粒子而非全部粒子。這樣對每個時間步的步次（N 為粒子總數(shù)），從而大大縮短了計算時間，提高了
【學位授予單位】：青海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV135.2

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本文編號：2617711