河彎處斜交橋下水流流場研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和橋梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)的進(jìn)步，國家在山區(qū)河流中修建了越來越多的橋梁.“西部大開發(fā)”與“國家四萬億經(jīng)濟(jì)投資計(jì)劃”實(shí)施以后，西部地區(qū)開始大規(guī)模的鐵路與高速公路建設(shè).由于西部地區(qū)的地理地貌原因，大量橋梁采用斜交方式跨越河谷.
　　 有限體積法，也稱為控制容積積分法，是20世紀(jì)六七十年代逐步發(fā)展起來的一種主要用于求解流體流動和問題的數(shù)值計(jì)算方法。從17世紀(jì)牛頓力學(xué)，18世紀(jì)的伯努利定律、歐拉流體運(yùn)動基本方程和拉格朗日流體無

2、旋運(yùn)動條件，到19世紀(jì)粘性流體力學(xué)方程的導(dǎo)出和20世紀(jì)空氣動力學(xué)和邊界層理論的迅速發(fā)展，人們已經(jīng)對流體流動和傳熱問題有了比較深刻的認(rèn)識。
　　 FLUENT是目前處于世界領(lǐng)先地位的計(jì)算流體動力學(xué)軟件之一。它提供了靈活的網(wǎng)格特性，用戶可方便地使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對各種復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。對于二維問題，可生成三角形單元網(wǎng)格和四邊形單元網(wǎng)格；對于三維問題，提供的網(wǎng)格單元包括四面體、六面體、棱錐、楔形體及雜交網(wǎng)格等。FLUENT還

3、允許用戶根據(jù)求解規(guī)模、精度及效率等因素，對網(wǎng)格進(jìn)行整體或局部地細(xì)化和粗化。對于具有較大梯度的流動區(qū)域，F(xiàn)LUENT提供的網(wǎng)格自適應(yīng)特性可讓用戶在很高的精度下得到流場的解。
　　 本文在了解國內(nèi)外河彎水流和斜交橋研究成果及方法的前提下，研究彎道處斜交橋流場理論，再利用FLUENT軟件建立三維水氣兩相模型，研究河彎處斜交橋下水流流向偏轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。利用FLUENT模擬了在特定河彎狀態(tài)下不同斜交角度、壓縮比和水流流速情況下的橋渡流場