杭州湾深槽水流结构数值模拟
发布时间：2022-01-13 17:41
杭州湾北岸无论是海运、河运还是公路交通条件都相当优越,尤其是北岸深槽的存在,适宜建港的岸线长。掌握北岸深槽航运条件及其冲淤情况对于当前乃至今后杭州湾北岸地区经济发展至关重要。而深槽航运条件及冲淤情况取决于深槽水动力条件及泥沙输移。因此,采用三维水流数学模型研究杭州湾北岸深槽水流结构具有十分重要的意义。在分析杭州湾深槽研究现状基础上,建立了杭州湾二维水流和深槽三维水流的嵌套数学模型,分别采用非结构化平面三角形网格和三维分层动网格的方法剖分水域,用有限体积法对控制微分方程进行离散求解；经实测流速和潮位资料对杭州湾二维水流模型进行验证,模型参数选取合理,可保证计算精度。基于杭州湾二维水流数值模拟提取深槽三维水流模型所需边界条件,计算了深槽水域的三维流场,与分层二维实测点数据进行比较,结果符合较好。进而对深槽三维水流特性作了分析,结果表明：在平面上,在乍浦深槽处表层最大流速达到2.94m/s,涨落潮最大垂线平均流速分别为1.83m/s和1.34m/s,涨急时临底层流速约为表层流速的50%,垂线上流向基本一致；纵剖面上,深槽底床凸起处的流速比相邻的平坦处小0.16m/s左右。在深槽的深潭区域,两...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 论文研究主要内容
2 杭州湾潮流特性
2.1 杭州湾水文特性
2.2 二维水流数学模型建立
2.3 二维水流数学模型计算及验证
2.4 杭州湾潮流动力分析
2.5 本章小结
3 自然条件下深槽三维水动力结构
3.1 深槽三维水流数学模型建
3.2 三维水流模型边界选取
3.3 数学模型验证
3.4 深槽三维流场计算分析
3.5 本章小结
4 杭州湾大桥工程条件下深槽三维水动力结构
4.1 大桥工程桥墩网格与阻力处理
4.2 工程影响下深槽水流数学模型
4.3 大桥工程前后平面流场对比
4.4 大桥工程前后断面流场对比
4.5 大桥工程前后剖面流场对比
4.6 大桥工程后桥墩周围水流结构分析
4.7 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]杭州湾北岸独山浅滩冲淤分析[J]. 吴彦坤,黄赛花,马国淇. 水运工程. 2015(05)
[2]Newtonian heating effects in three-dimensional flow of viscoelastic fluid[J]. A.Qayyum,T.Hayat,M.S.Alhuthali,H.M.Malaikah. Chinese Physics B. 2014(05)
[3]Three-dimensional flow of Oldroyd-B fluid over surface with convective boundary conditions[J]. T.HAYAT,S.A.SHEHZAD,A.ALSAEDI,M.S.ALHOTHUALI. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2013(04)
[4]嘉兴港运行与北岸深槽维护对策初探[J]. 曹颖,唐子文. 浙江水利科技. 2013(02)
[5]Numerical aerodynamic analysis of bluff bodies at a high Reynolds number with three-dimensional CFD modeling[J]. BAI YuGuang,YANG Kai,SUN DongKe,ZHANG YuGuang,KENNEDY David,WILLIAMS Fred,GAO XiaoWei. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(02)
[6]杭州湾北岸深槽潮流动力要素研究[J]. 倪玮,王义刚,黄惠明. 水道港口. 2012(03)
[7]杭州湾沉积物宏观输运的数值模拟[J]. 谢东风,高抒,潘存鸿,唐子文. 泥沙研究. 2012(03)
[8]Numerical study on three-dimensional flow field of continuously rotating detonation in a toroidal chamber[J]. Xu-Dong Zhang · Bao-Chun Fan · Ming-Yue Gui · Zhen-Hua Pan · Gang Dong Science and Technology on Transient Physics Laboratory, Nanjing University of Science and Technology, 210094 Nanjing, China State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, 100081 Beijing, China. Acta Mechanica Sinica. 2012(01)
[9]杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义[J]. 赵宝成. 上海国土资源. 2011(03)
[10]杭州湾北岸水下地形冲淤演变分析[J]. 王颖,刘桦,张景新. 水道港口. 2011(03)
博士论文
[1]三维数值水池及船舶操纵性水动力数值计算[D]. 廉静静.大连海事大学 2013
[2]圆柱桩群阻力特性及其对底床冲淤影响的研究[D]. 邓绍云.南京水利科学研究院 2007
[3]泄洪洞高速水流三维数值模拟[D]. 张晓东.中国水利水电科学研究院 2004
[4]浙江近海潮汐潮流的三维数值模拟[D]. 陈倩.浙江大学 2002
[5]桩和桩群的水流阻力及其在潮流数值模拟中的应用[D]. 唐士芳.大连理工大学 2002
[6]剖开算子法解三维粘性流动问题的研究[D]. 吴时强.南京水利科学研究院 2001
[7]浅海与湖泊三维环流及水质数值模拟研究和应用[D]. 王惠中.河海大学 2001
硕士论文
[1]桥墩局部冲刷坑发展中的三维紊流场研究[D]. 金亚昆.北京交通大学 2014
[2]河口地区潮流作用下桥墩局部冲刷深度研究[D]. 王明会.重庆交通大学 2014
[3]丁坝冲刷坑的三维水流流态数值模拟[D]. 施如学.重庆交通大学 2014
[4]近岸海域电厂温排水三维数值模拟[D]. 韩丽娟.太原理工大学 2014
[5]近岸潮流泥沙输运的三维数值模拟[D]. 王亚妮.太原理工大学 2014
[6]小湾河水库台阶溢洪道泄流三维数值模拟[D]. 施小金.西北农林科技大学 2014
[7]河道三维水流数学模型研究与应用[D]. 班胭胭.大连理工大学 2013
[8]典型弯道水流中的水沙二相流三维数值模拟研究[D]. 杜利霞.新疆农业大学 2013
[9]潮流作用下桥墩局部冲刷研究[D]. 李梦龙.天津大学 2012
[10]桥墩局部冲刷的数值模拟研究[D]. 贠鹏.中国海洋大学 2012
本文编号：3586867
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 论文研究主要内容
2 杭州湾潮流特性
2.1 杭州湾水文特性
2.2 二维水流数学模型建立
2.3 二维水流数学模型计算及验证
2.4 杭州湾潮流动力分析
2.5 本章小结
3 自然条件下深槽三维水动力结构
3.1 深槽三维水流数学模型建
3.2 三维水流模型边界选取
3.3 数学模型验证
3.4 深槽三维流场计算分析
3.5 本章小结
4 杭州湾大桥工程条件下深槽三维水动力结构
4.1 大桥工程桥墩网格与阻力处理
4.2 工程影响下深槽水流数学模型
4.3 大桥工程前后平面流场对比
4.4 大桥工程前后断面流场对比
4.5 大桥工程前后剖面流场对比
4.6 大桥工程后桥墩周围水流结构分析
4.7 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]杭州湾北岸独山浅滩冲淤分析[J]. 吴彦坤,黄赛花,马国淇. 水运工程. 2015(05)
[2]Newtonian heating effects in three-dimensional flow of viscoelastic fluid[J]. A.Qayyum,T.Hayat,M.S.Alhuthali,H.M.Malaikah. Chinese Physics B. 2014(05)
[3]Three-dimensional flow of Oldroyd-B fluid over surface with convective boundary conditions[J]. T.HAYAT,S.A.SHEHZAD,A.ALSAEDI,M.S.ALHOTHUALI. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2013(04)
[4]嘉兴港运行与北岸深槽维护对策初探[J]. 曹颖,唐子文. 浙江水利科技. 2013(02)
[5]Numerical aerodynamic analysis of bluff bodies at a high Reynolds number with three-dimensional CFD modeling[J]. BAI YuGuang,YANG Kai,SUN DongKe,ZHANG YuGuang,KENNEDY David,WILLIAMS Fred,GAO XiaoWei. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(02)
[6]杭州湾北岸深槽潮流动力要素研究[J]. 倪玮,王义刚,黄惠明. 水道港口. 2012(03)
[7]杭州湾沉积物宏观输运的数值模拟[J]. 谢东风,高抒,潘存鸿,唐子文. 泥沙研究. 2012(03)
[8]Numerical study on three-dimensional flow field of continuously rotating detonation in a toroidal chamber[J]. Xu-Dong Zhang · Bao-Chun Fan · Ming-Yue Gui · Zhen-Hua Pan · Gang Dong Science and Technology on Transient Physics Laboratory, Nanjing University of Science and Technology, 210094 Nanjing, China State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, 100081 Beijing, China. Acta Mechanica Sinica. 2012(01)
[9]杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义[J]. 赵宝成. 上海国土资源. 2011(03)
[10]杭州湾北岸水下地形冲淤演变分析[J]. 王颖,刘桦,张景新. 水道港口. 2011(03)
博士论文
[1]三维数值水池及船舶操纵性水动力数值计算[D]. 廉静静.大连海事大学 2013
[2]圆柱桩群阻力特性及其对底床冲淤影响的研究[D]. 邓绍云.南京水利科学研究院 2007
[3]泄洪洞高速水流三维数值模拟[D]. 张晓东.中国水利水电科学研究院 2004
[4]浙江近海潮汐潮流的三维数值模拟[D]. 陈倩.浙江大学 2002
[5]桩和桩群的水流阻力及其在潮流数值模拟中的应用[D]. 唐士芳.大连理工大学 2002
[6]剖开算子法解三维粘性流动问题的研究[D]. 吴时强.南京水利科学研究院 2001
[7]浅海与湖泊三维环流及水质数值模拟研究和应用[D]. 王惠中.河海大学 2001
硕士论文
[1]桥墩局部冲刷坑发展中的三维紊流场研究[D]. 金亚昆.北京交通大学 2014
[2]河口地区潮流作用下桥墩局部冲刷深度研究[D]. 王明会.重庆交通大学 2014
[3]丁坝冲刷坑的三维水流流态数值模拟[D]. 施如学.重庆交通大学 2014
[4]近岸海域电厂温排水三维数值模拟[D]. 韩丽娟.太原理工大学 2014
[5]近岸潮流泥沙输运的三维数值模拟[D]. 王亚妮.太原理工大学 2014
[6]小湾河水库台阶溢洪道泄流三维数值模拟[D]. 施小金.西北农林科技大学 2014
[7]河道三维水流数学模型研究与应用[D]. 班胭胭.大连理工大学 2013
[8]典型弯道水流中的水沙二相流三维数值模拟研究[D]. 杜利霞.新疆农业大学 2013
[9]潮流作用下桥墩局部冲刷研究[D]. 李梦龙.天津大学 2012
[10]桥墩局部冲刷的数值模拟研究[D]. 贠鹏.中国海洋大学 2012
本文编号：3586867
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