山區(qū)河流平面二維泥沙數(shù)學模型.pdf

1、該文根據(jù)山區(qū)河流的特點,對傳統(tǒng)的二維模型進行改進,建立了山區(qū)河流平面二維推移質數(shù)學模型.由于山區(qū)河流邊界復雜極為不規(guī)則,該文采用了貼體坐標網格剖分求解域,在邊界附近保持網格的正交性,又可以控制網格的疏密,保持網格的平滑.對貼體坐標系下的水流控制方程采用有限差分ADI法離散,對離散化后的方程組用追趕法求解.該方法穩(wěn)定性好,運算速度快,同時占用內存少.在邊界處理上采用"凍結"法,該方法可以方便的處理水邊線問題,同時又可以使計算連續(xù),不會帶來

2、流量的損失.模型中還對地形、水深等進行了平滑、概化,可以避免深潭、淺灘等急變形給模擬帶來較大的誤差.泥沙模型中,將床面按可動層分層來計算,可以方便地計算各層泥沙級配.根據(jù)非均勻沙的特點建立非均勻沙起動切應力公式,將其引入二維模型計算,使模型能夠用于非均勻沙的計算.對岷江都江堰外江河段進行了流場和推移質沖刷模擬計算.并與實驗資料進行了對比,結果表明該模型能夠用于山區(qū)河流的計算.此外還嘗試性的采用CFD商業(yè)軟件Fluent的歐拉固液兩相流模