航道整治河段流動(dòng)特性的三維數(shù)值模擬.pdf

1、該文通過模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,在整治河段一維水面曲線計(jì)算,單丁壩繞流數(shù)值模擬,紊流數(shù)學(xué)模型在航道整治工程中的應(yīng)用以及丁壩群附近水流的三維流動(dòng)特性等方面做了一些初步研究.首先進(jìn)行了單丁壩水槽實(shí)驗(yàn),采用測壓管和旋漿流速儀對實(shí)驗(yàn)水槽中水流的水位以及流速場進(jìn)行了詳細(xì)的測量.分析了丁壩附近水位在縱橫向上的變化規(guī)律.實(shí)測水位資料表明水流縱橫向比降大的區(qū)域位于丁壩上下游附近,在丁壩的上游出現(xiàn)壅水,下游存在有收縮區(qū)和恢復(fù)區(qū),離丁壩越遠(yuǎn)縱橫

2、向水位的變幅越小.然后根據(jù)天然河流橫斷面流速分布公式,推導(dǎo)了能量方程中動(dòng)能修正系數(shù)α的計(jì)算公式.動(dòng)能修正系數(shù)實(shí)際上反映了河道橫斷面流速分布的不均勻性,與斷面的水力要素有關(guān),可用謝才系數(shù)C來表示,水流所受的阻力越大,邊界對其影響也就越大,流速分布愈不均勻,導(dǎo)致動(dòng)能修正系數(shù)增大.隨后結(jié)合實(shí)測水位資料,通過采用調(diào)整局部水頭損失系數(shù)、扣除回水面積以及壅水公式等不同的水面曲線計(jì)算方法對實(shí)驗(yàn)水槽一維水面曲線進(jìn)行計(jì)算.隨后采用標(biāo)準(zhǔn)κ~ε紊流數(shù)學(xué)模型,