有限尾水深波浪底板壁面射流水力特性的数值模拟研究
本文选题:波浪底板 + 有限尾水深 ; 参考:《应用力学学报》2016年02期
【摘要】:采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪自由液面,辅以Realizable(可实现化)κ-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对有限尾水深波浪底板壁面射流水力特性进行了数值模拟。微分方程的离散采用有限体积法,速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法。分析了入射速度和底板粗糙度对流场流线分布、横断面最大流速沿程衰减规律、底板压强分布规律等水力特性的影响。研究发现:流场内存在两个大的漩涡,而且波浪底板凹面附近存在有小的漩涡;入射流速越大,横断面最大流速沿程衰减梯度越大;波浪底板上的压强也呈波状分布,且压强大小主要受入射流速和底板粗糙度两个因素的影响。
[Abstract]:The VOF(Volume of fluid method is used to track the free liquid surface and the realizable (realizable) 魏-蔚 turbulence model is used to seal the two-phase flow. The hydraulic characteristics of the jet on the wall of the wave bottom with finite tail water depth are numerically simulated. The finite volume method is used in the discretization of differential equations. The pressure implicit operator splitting PISO(Pressure-Implicit with Splitting of operators is used to solve the differential equations. The effects of incident velocity and floor roughness on the flow line distribution, the attenuation law of the maximum velocity along the cross section and the pressure distribution of the bottom plate are analyzed. It is found that there are two large swirls in the flow field, and there are small swirls near the concave surface of the wave bottom; the larger the incident velocity, the greater the attenuation gradient of the maximum velocity along the cross section; the pressure on the wave floor is also wave-like distribution. The pressure is mainly affected by the incident velocity and the roughness of the bottom plate.
【作者单位】: 西安理工大学陕西省西北旱区生态水利工程重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51578452;51178391) 陕西省科学研究计划项目(2014K15-03-05) 中央财政支持地方高校发展专项资金特色重点学科项目(106-00X101)
【分类号】:TV139.1
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,本文编号:1819927
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