梯形断面波浪形底板消力池自由水跃特性研究

发布时间：2021-12-02 05:03

　　应用动量方程推导了梯形断面波浪形底板消力池自由水跃的共轭水深计算公式,采用VOF（volume of fluid）方法追踪自由液面,模拟了三维梯形断面波浪形底板消力池自由水跃,辅以RNG（重整化群）湍流模型封闭时均流方程,选用有限体积法离散微分方程,使用压力隐式算子分裂PISO（Pressure-Implicit with Splitting of Operators）算法耦合求解速度与压力。模拟结果显示:梯形断面波浪形底板消力池中水跃的自由液面的形状、位置和水跃尺寸等模拟结果与实验值吻合较好;水跃区纵断面的流线、流速和紊动动能分布规律近似于矩形断面消力池,表明梯形断面波浪形底板消力池自由水跃的水力特性与矩形断面相似,并且矩形断面波浪形底板自由水跃的经验公式可以应用于梯形断面波浪形底板消力池的自由水跃。研究结果对消力池工程设计有一定的参考价值。 

【文章来源】：水动力学研究与进展（A辑）. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

波浪形底板水跃

梯形横断面

对于水跃这样的非定常自由表面流，由于流场速度高且变化快，同时也由于描述自由表面的需要，计算中整体网格的划分采用结构化网格。在波浪形底板部分和垂直方向，网格尽量加密，提高计算精度。计算区域网格总数为124 800个，网格图如图4所示。图4 网格区域网格图

【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪形底板消力池自由水跃特性的探讨[J]. 张志昌,傅铭焕,赵莹,李若冰.  应用力学学报. 2013(06)
[2]低佛氏数水跃紊流数值模拟研究[J]. 张春财,杜宇.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2012(01)
[3]波浪形底板上水跃的数值模拟[J]. 程香菊,陈永灿.  水利学报. 2005(10)
[4]弯曲圆形管道紊流的数值模拟[J]. 张土乔,尹则高,毛根海.  水力发电学报. 2005(03)
[5]淹没水跃的数值模拟[J]. 戴会超,王玲玲.  水科学进展. 2004(02)



本文编号：3527785