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河道三维流场数值模拟计算 总被引:2,自引:0,他引:2
河道水流泥沙运动是随着沿程,水深和河宽三个空间方向变化的,属于三维问题。基于河道地形较为复杂,江心洲岛、叉道纵横、分流变化多端,文章推荐采用较精细的K-ε数值模型结合VOF(Volume of Fluid)方法来模拟。 相似文献
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董壮 《水利水运工程学报》2002,(3):66-73
扼要地介绍了三维水流数值模拟研究的进展,归纳了常见的数值离散方法,给出了数值计算中常见问题的处理方法,指出了数值模拟成果可视化的必要。 相似文献
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不规范的河道采砂对堤岸防护、通航及水工建筑物安全等均会产生较大影响.运用平面二维数学模型,概化河道采砂有关影响因素后,模拟并探讨了矩形采沙坑对河床产生的不同程度的影响.结果表明,沙坑改变了局部河道的水流结构和含沙浓度分布,在不同河段、不同方向上,沙坑对河床床面变形影响是不一样的.对沙坑变形影响的细致分析有助于进行科学采砂规划. 相似文献
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采用VOF法对种植凤眼莲的河道的自由水面进行跟踪,将凤眼莲聚集带简化为多孔介质区域,在考虑惯性损失的情况下按不分区和分区2种方案分别对河道水流进行三维数值模拟。数值模拟结果与试验结果的对比表明:分区方案在模拟水位壅高、流速分布、紊动特性等方面均比不分区方案更符合实际情况;用分区多孔介质模型模拟凤眼莲河道水流是可行的。 相似文献
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弯曲河道中水流运动的三维数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
基于雷诺方程和有限体积法建立了描述弯道水流运动的三维数学模型,用室内物理模型试验进行验证,结果表明,该模型能够较好地模拟弯道内水流流速分布以及湍流特征。随后用该模型模拟了若干典型平面形态和床面形态的弯道水流运动。模拟结果表明:弯道中浅滩和深槽相间的地形起伏加剧了断面流速分布的不均匀性,同时使得水流动力轴线更加偏向凹岸,流速的沿程变化也较平整床面更为复杂;另外,与对称型河湾(正弦派生曲线型)相比,非对称河湾(Kinoshita派生曲线型)中在两弯顶中间存在较多的低流速区,有利于泥沙落淤,而对岸流速一般较大,形成河岸的快速崩退,这能够从一个侧面解释非对称河湾向下游方向整体的快速迁移。 相似文献
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一种新的三维孔口水流数值解法 总被引:3,自引:0,他引:3
本文提出了一种新的三维孔口水流数值解法,在势流假设下,通过调和变换,将具有复杂边界形状的物理空间(x,y,z),转换到规则空间(ξ,η,β)上,用显式迭代方法解出势函数,进而可求出三维流场的流速分布、压力分布、自由表面位置和泄流量.这种解法不但解决了三维求解中遇到的网格结点布置的困难,而且占用计算机内存少,可在微机上实现.算例表明,该算法有很好的收敛性,计算结果与试验值较好地吻合. 相似文献
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为探索丁坝群附近水流流场,揭示其局部冲刷的形成机理,该文采用Flow-3d软件,选取RNG k-ε湍流模型和以希尔兹(Shields)数为基础的泥沙推移质输沙率模型对上挑丁坝群的周围流场分布和局部冲刷进行了三维数值模拟。研究发现,丁坝群间涡系结构复杂,第一座丁坝坝头处有一对反向的旋涡和下潜水流,切应力达到最大值,使得该位置有较大冲刷坑发生,解释了冲刷机理。冲刷坑的模拟深度和范围与实验结果吻合较好,表明该模型可以用于丁坝群及相关河道整治工程的流场和冲刷坑计算。 相似文献
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浅水流动及输运三维数学模型研究进展 总被引:3,自引:1,他引:3
对近年来国内外浅水流动及输运三维数学模型的发展作了较全面的回顾,重点论述了数学模型研究中的若干基本问题,包括垂向坐标的σ变换、悬沙输移的近底边界条件、自由水面的计算、紊流的封闭问题以及有效的数值计算方法。讨论了浅水流动及输运三维数学模型有待于进一步研究的方向和发展趋势。 相似文献
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潮汐河口平面二维非恒定流数值模拟 总被引:2,自引:1,他引:1
本文基于三角形网格划分,采用有限元法,建立了平面二维非恒定潮流数学模型。采用了质量集中、压缩存储的处理方法和“预估校正”的时间推进算法,较好地解决了有限元计算存储量和计算速度问题。对长江口南北支河段进行了验证计算,结果表明模型能较好模拟长江口南北支河段的潮流运动情况,且计算稳定性好、速度快、精度高。 相似文献
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利用三维粘性流动数学模型,研究了台阶突扩流动的三维特性。不同的雷诺数Re情况下,计算所得的流态、流速和压力分布与B.F.Amarly等的试验和计算结果相吻合,表明所建立的三维粘性流动数学模型具有较强的模拟能力和较高的计算精度。 相似文献
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三维溃坝问题的数值模拟研究 总被引:5,自引:1,他引:4
采用求解三维弱可压流动模型及K-ε两方程湍流模型的方法,用有限差分法数值求解,研究了三维清坝引起的非定常复杂流场,文中给出一种简单而有效的处理自由面边界的方法,并详细地给出一个三维弱可压的流体动力学计算方法,数值计算表明本文的方法能较好地给出自由面的变化规律及流场的非定常过程. 相似文献
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ZHANG Hong-mei SU Bao-yu 《水动力学研究与进展(B辑)》2006,18(6):748-751
1. INTRODUCTION Fluorine, a necessary element for human and animal health, is widely distributed in nature. Drinking water with certain concentration of fluoride can prevent dental caries and strengthen the bones and teeth, but drinking water with excessi… 相似文献
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江苏南京三汊河河口闸工程采用双孔护镜闸门,为了准确揭示其典型挡水工况下(大闸门关闭,闸顶溢流)闸后水流的水动力特性与流态特征,本文建立了基于时均雷诺方程和RNG k-ε紊流模型方程的封闭模型方程组,对河口闸典型挡水工况的泄流流态进行了三维数值仿真研究。采用非结构化四面体网格和分体网格技术对复杂边界条件下的数值模拟进行优化。计算结果与物理模型试验结果吻合良好,揭示了典型挡水工况下水闸下游水流流态、涡漩结构规律和流速分布特征,对这种新型闸门的安全运行与结构稳定具有重要意义。 相似文献