橋墩非定常繞流研究.pdf

1、為了探究橋墩局部沖刷產(chǎn)生的機(jī)理，研究不同水文條件下橋墩周圍繞流流場(chǎng)的渦系結(jié)構(gòu)、非定常特性及自由液面對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響，本文以單圓柱形橋墩為研究模型，利用計(jì)算流體力學(xué)商業(yè)軟件Fluent對(duì)過(guò)臨界區(qū)雷諾數(shù)Re=8.0×106下不同水位的三維橋墩繞流進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。
　　先取5m水位的工況進(jìn)行雷諾平均(RANS)單相流計(jì)算作網(wǎng)格無(wú)關(guān)性測(cè)試，分別做了834萬(wàn)、1175萬(wàn)、1628萬(wàn)三套測(cè)試網(wǎng)格，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析并考慮現(xiàn)有的計(jì)算資源，最終確定

2、網(wǎng)格數(shù)為1175萬(wàn)的節(jié)點(diǎn)分布作為本文其他工況計(jì)算網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)分布。
　　再對(duì)1m、2.5m、5m三種不同水深的橋墩進(jìn)行分離渦(DES)單相流計(jì)算，即不考慮自由液面對(duì)流場(chǎng)的影響;通過(guò)分析比較得出三種不同的水深在不考慮自由液面對(duì)流場(chǎng)影響情況下的墩前馬蹄渦系的相對(duì)位置大致相同，不隨水深的變化而變化，墩后尾跡渦系同墩前馬蹄渦系不存在明顯的耦合關(guān)系。此外，通過(guò)取5m工況單相流RANS計(jì)算結(jié)果的一個(gè)“擬周期”內(nèi)的三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分析后，較為詳細(xì)地描述