高坝挑流冲坑流场的数值模拟

本文采用正交变换下的有限体积法，选取标准Ｋ－ε紊流模型，对三峡溢流坝下游冲坑流场进行了二维数值模拟，得到了冲坑内部流速与夺强分布等资料。经与实测资料进行对比分析，结果较为满意。     

二滩大坝表孔跌流和中孔挑流的冲刷风险分析

本文应用风险分析的观点分析了二滩工程表孔跌流和中孔挑流对坝基的冲刷分析。由分析结果可知,从风险和经济两方面看来,二滩大坝应用坝下水垫塘保护大坝安全是必要的。二滩工程是国内第一家应用风险分析讨论坝下防冲问题的工程,其结果无疑对工程设计有科学的定量的参考价值和重要意义。     

挑流消能水气二相流数值模拟

采用VOF法对挑流消能从库区到下游水垫塘进行了全程水气二相流二维数值模拟。模拟了射流的空中轨迹线和水垫塘的自由水面,得到了计算域的流线、压力、流场、紊动能k及紊动能耗散率ε分布,并用物理模型对模拟结果进行了验证,二者吻合良好。说明利用湍流二相流模型及VOF法对空中射流水舌及水垫塘流态模拟是可行的。     

挑流消能冲刷时间对冲刷深度影响的试验研究

通过大量的模型试验,对挑流冲刷坑形成的时间过程进行了研究,将冲刷坑随时间的发展变化趋势与前人的理论分析成果进行拟合优化,得出在某个特定时间内,冲刷深度与时间成幂函数关系。本文通过此试验,对研究冲坑演变规律有一定的意义。     

岩基挑流消能防冲

本文论述了造成基岩冲刷的主要因素为基岩非完整性以及冲击水流的脉动作用，枢纽布置，消能工型式岩体特性和水力要素等是冲刷的影响因素，文中对若干冲坑估算公式进行了对比分析，得出了初步结论；并提出了人工防冲的措施。     

含沙水流挑流消能对卵石河床冲刷的试验研究

本文通过室内浑水模型试验,探讨了卵石床质河流上泄水建筑物挑流消能对河床的局部冲刷问题。试验结果表明:浑水水流的单宽流量大小、含沙量的多少以及含沙粒径的变化都对冲刷坑深度有一定的影响。本文就浑水冲刷特性问题,与清水挑流消能作了对比,提出了一些初步认识。     

高坝二级挑流消能研究

为研究高坝挑流消能的效果,结合四川省某水电站洞式溢洪道的大比尺水工模型试验,对在较高水头、较大流量工况下的溢洪道挑流消能形式进行优化研究。结果表明:通过将一级挑流改成二级挑流,即一级挑射水舌在各种工况下都挑落在平台上,水流通过平台形成二次挑流均匀挑入下游河道,可以有效分散消能,降低挑射水舌的高度,减小河床冲刷。采用二级挑流消能形式,有效地改善了原方案一级挑流消能引起的产生较大冲刷与雾化现象。     

鼻坎挑流冲刷深度的预测

要求利用挑射水流消除过坝洪水的能量几乎成了最近几年来消能方面的一个特点。在较长泄槽或泄洪洞的末端设置鼻坎的作用就是将下泄的水流抛射出去。在一定的地形地质条件下，这种挑流鼻坎为消除高速水流的能量提供了一种比消力池更为经济得多的方法，因此有可能取代消力池。     

闸坝泄流局部冲刷问题（六）——挑流与自由跌流的岩基冲刷

岩基冲刷与粘土冲刷有相似之处，但由于岩体的岩性产状构造和节理裂隙断层等极为复杂，使其较之粘土更加不均匀并具有各向异性；同时高速射流的水力作用，除受流量，上下游水位差、水深和流态的影响外，挠流和自由跌流较之不脱离水体的面流和底流消能受沿程损失，空中扩散掺气消能以及水舌的入射角等因素影响更大，因此研究起来更加困难。     

NUMERICAL SIMULATION OF SCOURING PROCESS UNDER SPILLWAY

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆｒｅｅｊｅｔｄｉｓｓｉｐａｔｏｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｕｓｅｄｉｎｈｉｇｈｄａｍｓｔｏｄｉｓｓｉｐａｔｅｔｈｅｈｕｇｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｆｌｏｏｄｗａｔｅｒ .Ｆｏｒｈｉｇｈｄａｍｓｉｎｒｅｍｏｔｅｍｏｕｎｔａｉｎｓａｎｄｇｏｒｇｅｓ,ｗｉｔｈｔｈｅｈｅａｄｓａｓｈｉｇｈａｓ 2 0 0～30 0ｍｅｔｅｒｓ ,ｆｒｅｅｊｅｔｄｉｓｓｉｐａｔｏｒｓａｒｅｓｔｉｌｌｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ;ｂｕｔｊｅｔｓｍａｙｓｔｒｉｋｅｇｒｅ…     

淹没水跃的数值模拟

本文通过求解时均N－S方程κ－ε紊流模型，数值模拟了淹没水跃由静止到最终稳定的全过程。采用隐式非正交同位网格有限体积法离散控制方程组，利用动网格技术跟踪自由表面，并由Orlanski开边界条件得到无反射的出口边界。文中给出了淹没水跃在不同时刻自由表面形状、内部流场结构和流速矢量的变化情况，并与试验资料进行了比较。结果表明，本文方法能够准确有效地描述淹没水跃这类复杂自由表面流动的紊动特性。     

高坝挑射水流对岩石河床冲刷的研究综述

高拱坝大流量坝身泄洪几乎全部采用挑流消能方式,为此分析了国内外关于挑射水流对岩石河床冲刷的各种理论,并对高拱坝挑流消能冲坑深度预测、基岩冲刷的模拟方法、岩石冲刷破坏机理研究等问题进行了综述。同时提出岩石河床冲刷研究的关键课题。     

非交错曲线网络的水流数值计算模型

在非正交边界拟合曲线坐标系下，建立非交锚网格变量布置的水流计算 模式。采用逆变速度分量作为独立计算变量。为避免出现棋盘格式压力场物理上的非真实解，采用动量插 值方法计算交界面处的流速插值，运用压力 校正法（SLMPLE、SIMPLEC或 SIMPLER）求解离散方程，并对S型弯道水流运动 进行数值计算。     

倾斜水射流冲击移动平板的流动分析

该文采用雷诺应力湍流模型(RSM)和Simplec算法对倾斜冲击淹没射流下移动平板表面的流动特性进行数值分析,得到了不同入口雷诺数、入射角度和不同平板移动速度下平板表面流场的流函数分布和平板近壁面湍动能分布。研究结果表明,斜射流下冲击点下坡侧产生了旋涡区,此旋涡随板速的提高而被压缩,其中心逐渐向射流中心区靠近。此外,相同条件下滞止点处的近壁湍动能最大,湍动能峰值位置随平板的移动而同向移动,并随入射角的降低而远离射流的几何中心。     

冷喷涂自由射流过程的数值模拟

在冷喷涂技术研究中，喷管内部及出口后的超音速射流流场直接影响喷涂效果，所以对该流场研究十分重要。通过建立二维数学模型，对超音速气-固两相流进行数值模拟。得到气体压力的分布，不同直径的颗粒在流场中速度、温度变化曲线，以及颗粒的存在对流场的影响。结果表明，颗粒直径在0.1～100μm范围内．粒径的变化对流场的影响较小。在简化模拟中，可以不予考虑。     

空中自由射流断面含水浓度分布规律研究

本文应用水相紊动扩散方程和自模性理论对二维及三维空中自由射流的断面含水浓度分布进行了理论探讨，并提出了计算公式，计算结果与实测资料吻合良好。     

喷嘴参数对射流结构影响的数值模拟

根据现有实验条件,建立了物理模型和数学模型.选用k-ε紊流模型,并采用SIMPLEC算法进行数值计算.计算结果表明,角形喷嘴射流没有等速核段,轴心速度衰减与锥形喷嘴射流基本段轴心速度衰减相似,射流断面速度分布具有自模性.从角形喷嘴功能要求及射流动力特性出发,扩散角在30°附近有一较佳值;扩散段长度应达到一定值;圆柱段长度在8mm附近有一较佳值.     

基于三角形网格的浅水间断流动泥沙输移数值模拟

浅水间断流动条件下泥沙输移具有广阔的工程应用背景.采用基于准确Riemann解的Godunov格式求解法向数值通量,应用干底Riemann解计算动边界问题,建立了基于无结构三角形网格空间二阶精度的二维水流和泥沙输移有限体积法数值模型.模型在纯对流问题检验的基础上,模拟了孤立波在滩面上传播变形以及对圆柱周围的局部冲刷,复演了孤立波变形后流场和泥沙场突变的过程,并且圆柱周围局部冲刷坑计算结果与实验基本吻合.     

射流对下游河床冲击作用的数值模拟

本文建议一种数值计算方法,用于研究挑射跌落水流对下游河床的冲击作用。研究表明,该方法具有计算工作量小,收敛速度快及计算精度较高的优点,并能较好地解决双自由面和上下游流量分配的问题。计算结果与实验资料吻合良好。