考虑水平隐蔽度影响的卵石周围水流结构分析

基于二维数值水槽,在高雷诺数Re=5×104~20×104条件下,从卵石在床面不同排列方式下单颗粒到多颗粒圆状卵石的位置及受力情况的角度出发,综合考虑水平与竖直两个方向定义的隐蔽度,颗粒起动采用滚动模式,结合水流结构,进一步探讨其起动规律,亦对沙卵石河床冲刷和粗化的研究提供基础。通过比较9种情况下阻力与升力的数值结果分析表明,水平隐蔽度对水动力因素亦有较大影响,阻力系数随着相对水平隐蔽度的增大先减小后增大,经综合考虑其更符合真实情况,最后对附近作用区域涡量分布的影响进行了讨论。     

斜坡上梯形潜堤附近流动结构的数值研究

波浪通过斜坡上潜堤时的波形和非线性特性均有显著变化,同时潜堤附近会出现涡流的生成及消散现象,有必要对其深入研究.基于1:20的斜坡上的波浪水槽实验,分析规则波在斜坡上不可渗梯形潜堤附近的动力特性.本文垂向二维波浪数学模型以RANS方程为控制方程,采用非线性涡黏性(各向异性) 紊流传输模型封闭雷诺应力项,利用VOF方法追踪自由表面以及采用源函数造波技术来模拟规则波对斜坡上潜堤的作用,数值计算结果与实验测量数据进行对比,吻合良好.利用数值计算进一步分析了流场、流线、紊动动能及紊动动能耗散率等特性,重点探讨了堤顶水深变化的影响,得到随堤顶水深增大,潜堤的消浪作用将明显减弱.