基于数值模拟的风生流场的量化特性及参数优化分析
发布时间:2018-02-04 12:41
本文关键词: 风生流 量化特性 误差分析 参数优化 出处:《水电能源科学》2017年08期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为研究风生流场的量化特性,数值模拟了矩形水槽风生流场,分析了风生流数值模拟中风应力拖曳系数和垂向紊动粘性系数两个主要参数的误差。结果表明,风生流场垂向流速分布呈抛物线形,断面平均流速为零,流速回旋中心位于水深1/3处,存在最大正向流速和最小反向流速且流速比为2.41。通过分析风应力拖曳系数和垂向紊动粘性系数误差对数值模拟结果的影响,研究了快速实现风生流数值模拟参数优化的方法。对香溪河流速分布的模拟分析,验证了该流速中存在风生流场,且通过参数优化方法快速实现了风生流参数的优化,与实测值对比表明该方法的精度较高。
[Abstract]:In order to study the quantitative characteristics of wind-induced flow field, the wind-induced flow field in rectangular flume was numerically simulated, and the errors of two main parameters of wind flow numerical simulation, stroke stress drag coefficient and vertical turbulent viscosity coefficient, were analyzed. The vertical velocity distribution of wind-induced flow field is parabolic, the average velocity of section is zero, and the center of velocity gyration is located at 1/3 water depth. There exists the maximum forward velocity and the minimum reverse velocity, and the velocity ratio is 2.41. The influence of wind stress drag coefficient and vertical turbulent viscosity coefficient error on the numerical simulation results is analyzed. The method to optimize the parameters of wind flow numerical simulation is studied. The simulation analysis of the velocity distribution of Xiangxi river verifies the existence of wind-generated flow field in the velocity. The parameter optimization of wind-induced flow is realized quickly by the parameter optimization method, and the comparison with the measured data shows that the precision of the method is high.
【作者单位】: 河海大学水利水电学院;桐乡市水利局;西北电力设计院有限公司;
【分类号】:O302
【正文快照】: 1引言风生流是由于风对水面的摩擦剪切力作用,通过表层水带动深层水向前运动的水流现象。由于风速大小、方向等难以测量,因此采用试验开展风生流的研究相对较少,数值模拟是研究风生流的最主要方式,已建立了多个水动力数学模型[1~3]。采用数值模拟计算水动力场的难点在于对数学
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本文编号:1490235
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