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基于CFD的河流弯道二次流的三维数值模拟
孙远敬;徐建新
【期刊名称】《应用力学学报》
【年(卷),期】2015(32)3
【摘要】为了系统地研究河流弯道在二次流影响下水沙运动的特点,本文基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟和物理模型实验的方法,对河流弯道二次流进行了模拟和测量;应用雷诺时均法模型,结合Eulerian两相流模型对河流弯道二次流及其泥沙冲淤规律进行了数值模拟;以SIMPLE方法对压力场和速度场进行了耦合计算,并对辽宁省阜新市细河某段支流河道进行了物理模型实验,数值模拟的结果与实验结果基本一致,表明了本文方法的正确性。
在此基础上,对90°弯曲的梯形断面河道的二次流结构和冲淤变化进行了分析,为防洪和水利设施的建设提供理论依据。
【总页数】6页(P502-507)
【作者】孙远敬;徐建新
【作者单位】辽宁工程技术大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于CFD三维流场分析的弯肘形尾水管数值模拟
2.基于CFD软件的三维船体粘性流的数值模拟
3.基于CFD的球阀三维流场数值模拟
4.基于MIKE3流场模型的
河流上游明渠弯道水流三维数值模拟研究5.基于三维CFD-DEM的多孔介质流场数值模拟
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等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟谭柱林;彭杨;肖杨【摘要】采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组,其中动量方程的雷诺应力项用雷诺应力(RAM)模型求解,运用Fluent软件模拟了90°等宽明渠交汇口6种流量比的二维水流运动.通过将数值模拟的分离区尺寸与试验资料进行比较,发现用RAM模型模拟在小流量比流动精度较高,建议采用采用混合湍流模型:当流量比小于0.583取RAM模型计算值,否则取H-L模型计算,并绘制了分离区长度、宽度与流量比关系图.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】交汇口;雷诺应力模型;分离区;数值模拟【作者】谭柱林;彭杨;肖杨【作者单位】华北电力大学可再生能源学院,北京102206;华北电力大学可再生能源学院,北京102206;华北电力大学可再生能源学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TV91明渠水流交汇广泛存在于自然河流和水利工程中，在交汇口处主支流相互掺混顶托，下游靠近支流一端会产生分离区。
交汇口水流如图1所示，支流进入主渠后，由于附壁效应及主支流相互挤压，交汇口下游出现断面环流（二次流）；支流在汇流口侧下游附近形成尺寸沿水深变化的水流分离区（回流涡旋区）；外部水流收缩，形成折向主槽外侧边壁收缩区；交汇口上游水面局部隆起，形成壅水区，改变流量与水位的单一对应关系[1]。
对河流交汇分离区的特性研究表明，分离区流速结构变化对河流物质输移和河床演变产生较大影响，由分离区长度和宽度确定水流加速区和减速区的位置，对于预测交汇区的物质输移和河床演变具有重要意义[2]。
图1 交汇口水流结构交汇口分离区同时受多方面因素影响，可分为几何因素（如交汇口形状、主支槽宽、槽底坡降、交汇角度等）和水力因素（如干支流流量比值、糙率、水流弗劳德数等），可从理论分析、试验测量和数值模拟等方面进行研究。
第3卷第6期2020年11月水利科学与寒区工程Hydro Science and Cold Zone EngineeringVol. 3, No. 6Nov. . 2020唐林波，林利森 基于TELEMAC 弯曲复合河道平均深度流速数值模拟水利科学与寒区工程，2020, 3(6)： 101-104.基于TELEMAC 弯曲复合河道平均深度流速数 拟唐林波1 9林利森2(—江西省水利厅工程建设稽察事务中心，江西 南昌330009； 2.江西省水投建设集团有限公司，江西 南昌330009)摘 要：本文采用TELEMAC-2D 和TELEMAC-3D 两种工具都可以很好地模拟主河道内的平均水流速度，但是对于洪泛区的模拟结果有较大差异。
研究结果显示， 的相对 比具有 的相对 的水流 分比更高。
通道的植被增加了流量的复杂性，特植被 的区 了计算工具的仿真能力。
TELEMAC-3D 在高尺寸和湍流条件下的模拟效果明显更好。
TELEMAC-2D 计算时间和需要资源较少(关键词：TELEMAC 模块；复合河道； 流速；模拟中图分类号：TV122文献标志码：A 文章编号：2096-5419(2020)06-0101-04计算流 学(CFD )工 常运用数值模拟和数据结构来分析来解决有关流体流动的问题， 已被世界各地的工程师和研究人员广泛认 I 应 用。
这些工具的改进 了其处理更流流 件的能力。
根据需 ，许多工用(本文使用开源工具来模拟 的复合通道内部的流动特性。
TELEMAC-2D 和TELEMAC-3D用有限元方法解决面问题的数值模型(TELEMAC-2D 维流 学模块，用于求解浅 水方程，即 Saint-Venant 方程TELEMAC- 3D 是三维水动力模块，具有使用大涡模拟(LES ) 模块求解Nader StoGes 方程的 。
上述两个方程中的功能模块能够模拟运算曲 合通道水流速度。
本文 并介 绍 TELEMAC-2D 和TELEMAC-3D 对非曲 植被曲折复合河道的深度平均水流速度模拟的比较。
苏州河河口水闸平面二维水流数值模拟
吴卫;季永兴;王瑟澜;张景新;刘桦
【期刊名称】《水利水电科技进展》
【年(卷),期】2007(027)0z1
【摘要】应用基于浅水方程的平面二维水流数学模型模拟水闸方案实施前后工程区流场的变化,为确定工程区的流场计算边界条件,建立苏州河和黄浦江流域的大模型和局部小模型,并对这2个模型进行率定.计算了包括K100G1.0等4种方案下各控制点的潮位过程线和流速过程线,以及控制断面的流量过程线,比较了不同底板高程和不同口门宽度对流场的影响.计算结果表明水闸方案K100G1.0是可行的.【总页数】4页(P52-55)
【作者】吴卫;季永兴;王瑟澜;张景新;刘桦
【作者单位】上海交通大学船舶、海洋与建筑工程学院,上海,200030;上海市水务工程设计研究院,上海,200063;上海市苏州河综合整治建设有限公司,上海,200002;上海交通大学船舶、海洋与建筑工程学院,上海,200030;上海交通大学船舶、海洋与建筑工程学院,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TV66;TV131.4
【相关文献】
1.枢纽互通区平面二维水流数值模拟研究 [J], 李活;马玥
2.苏州河河口水闸垂直二维流动精细数值模拟 [J], 王本龙;何刚强;王瑟澜;刘桦
3.苏州河河口水闸垂直二维流动精细数值模拟 [J], 王本龙;何刚强;王瑟澜;刘桦
4.苏州河河口水闸平面二维水流数值模拟 [J], 吴卫;季永兴;王瑟澜;张景新;刘桦
5.基于平面二维数值模拟的长江世业洲分汊河道水流特性研究 [J], 吴昌洪; 姚瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
doi：10.3969/j.isso.1006-7175.2021.03.003溢洪道水流7二维有限体积法数值模拟陈松（水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐537000）［摘要］溢洪道水流是典型的水力学问题，一般是重力驱动的自由面水流。
溢洪道水流基本上是在坝顶附近快速变化的水流，在垂直方向上流线明显弯曲。
过顶流时同时发生两个现象，即湍流边界层沿剖面的形成并且逐渐增厚，主流流速逐渐增大，主流深度逐渐减小。
溢洪道水动力学可以通过物理模拟或数值模拟获得。
通过介绍一种数值模型及其在溢洪道顶部断面水流水力特性研究中的应用，针对溢洪道顶部断面流速分布、压力分布和流量特性的模拟来研究溢洪道顶部断面水流的水力特性。
结果表明，数值模拟结果与物理模拟结果相吻合,说明或值模拟软件作为一种可用于灵敏度分析的工具，是研究溢洪道等泄水建筑物水流运动规律的有效方法。
［关键词］溢洪道;数值模拟；有限体积法（FVM）［中图分类号］TV651.1［文献标识码］A［文章编号］1006-7175（2021）03-0013-051概述溢洪道和其他泄洪建筑物设计的主要目的是安全地将洪水从大坝输送到下游河道,并防止大坝漫顶，特定类型溢洪道的选择和设计基于项目的特定目的、水文、泄洪要求、地形、地质、大坝安全和项目经济。
由于提供高效输送水力和结构坚固的溢洪道对大坝的安全以及下游河流的生命和财产非常重要，因此水力模型被广泛用于解释水力现象的特性［1］。
在综合考虑泄流能力、压力、水面线、消能布置等水力设计因素的情况下，对溢洪道水高设计，溢洪道度对大坝的经济分析和安全运行起着重要作用。
目前,世界范围内大坝安全的主要问题是提供足够的溢洪道泄洪容量，但许多水坝设计和建造于22世纪66和77年代,水文信息有限。
当时设计的许多水坝的溢洪道容量不足，可能会遇到潜在的问题，如在洪水条件增加的情况下，溢洪道顶部产生过大的负压，从而威胁大坝安全，因此溢洪道水动力学知识对溢洪道的安全设计具有重要意义J］。
天然分汊河道平面二维水流泥沙数值模拟研究
余新明;谈广鸣;赵连军;王军
【期刊名称】《四川大学学报（工程科学版）》
【年(卷),期】2007(039)001
【摘要】基于无结构化网格,采用有限元方法,建立起一种适合于分汊河道的平面二维水沙数学模型,模型采用质量集中的简化处理和预估校正的时间推进算法,较好地解决有限元计算存储量和计算速度.并以武汉天兴洲汊道段为例,进行水沙验证计算,验证结果与实际符合较好,证明模型能较好地模拟天然分汊河道的水流泥沙运动及河床变形情况,因此可为分汊型河道的整治提供技术支持.
【总页数】5页(P33-37)
【作者】余新明;谈广鸣;赵连军;王军
【作者单位】武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072;武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072;黄河水利科学研究院,河南,郑州,450000;武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TV14
【相关文献】
1.微弯分汊河道低水头航电枢纽水流泥沙运动特点及工程对策 [J], 刘诚;周美林;黄伦超
2.分汊河道平面二维水流数学模型的研制及应用 [J], 余新明;王驰;邓小华;张细兵
3.天然河道分汊口闸段过流水流特性的试验研究 [J], 郭维东;杨梓;林洋;金明星;李艳朋;刘从坦;张邀丹
4.堰闸布置方案对天然分汊河道水流特性的影响 [J], 刘韶华
5.基于平面二维数值模拟的长江世业洲分汊河道水流特性研究 [J], 吴昌洪; 姚瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
回流区水流运动二维数值模拟
李绍武;郑建军
【期刊名称】《港工技术》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】建立了基于无结构网格有限体积法的平面二维水流数学模型.数值方法上,采用有限体积法离散方程,并采用基于黎曼解的Osher格式计算有限体积界面通量:采用三角形单元对计算区域进行剖分;提出了一种确定紊动黏滞系数的方法.用此模型对平面上突扩引起的回流区竖轴环流进行了模拟,流速断面分布的计算结果与实测结果接近,再现了因主、副流剪切层不稳定引起的涡脱落、涡向下游输移以及被竖轴环流吞并的过程,预报了回流区的水面共振现象.
【总页数】3页(P8-10)
【作者】李绍武;郑建军
【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津,300072;天津大学建筑工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】O357.52;O241.82
【相关文献】
1.不同弯度水渠二维水流运动数值模拟研究 [J], 杨程
2.水洞沟水库二维水流运动数值模拟 [J], 杨程;李春光;景何仿;吕岁菊
3.黄河大柳树-沙坡头河段典型弯道水流运动平面二维数值模拟 [J], 景何仿;李春光
4.回流区水流运动三维数值模拟 [J], 张华庆;金生
5.方腔回流区水流运动特性三维数值分析 [J], 张修忠;王光谦
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