大渦模擬（LES）是重要的研究含顆粒物重力流（濁流）的模擬方法之一,它能夠得到比雷諾平均法（RANS）更多的流動(dòng)信息,又比直接數(shù)值模擬（DNS）節(jié)約計(jì)算資源。至今還未發(fā)現(xiàn)采用LES對(duì)帶坡道轉(zhuǎn)換的濁流進(jìn)行模擬,本研究采用Dynamic Smagorinsky（DS）和WALE亞格子模型的LES和RANS k-ε模型對(duì)帶坡道轉(zhuǎn)換的濁流實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析了帶坡道轉(zhuǎn)換的濁流的二維和三維LES的密度云圖、坡上坡下截面速度、濃度和深度平均速度、濃度、厚度以及斷面比能、密度弗雷德數(shù)和整體理查德森數(shù)等反映流動(dòng)特征的參數(shù),最后分析了多次濁流沉積模擬與實(shí)驗(yàn)的差別,得出如下結(jié)論:（1）二維LES模擬渦旋在縱向過(guò)分延伸,導(dǎo)致模擬的流動(dòng)速度慢于實(shí)驗(yàn),并且斷面速度、濃度和深度平均濃度、速度、厚度與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差較大,甚至還不如k-ε模型模擬效果;（2）相比于二維模擬,三維LES模擬更能定性地體現(xiàn)出與實(shí)驗(yàn)相似的大尺度渦旋現(xiàn)象,且三維LES DS模擬和實(shí)驗(yàn)的斷面速度濃度和深度平均濃度、速度、厚度都較為吻合,優(yōu)于LES WALE模擬;（3）相比于WALE模型,LES DS模型的三維模擬能更清晰地通過(guò)斷面... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

010年蒙特塞拉特的SoufriereHills火山爆發(fā)產(chǎn)生的高密度微小顆粒物在空氣中流動(dòng)形成的重力流（據(jù)Cole2014）

共分成五段（Ta塊狀段、Tb平行紋層段、Tc流水波紋層段、Td下部平行紋層段和Te濁流間的泥巖段）的鮑瑪沉積序列模式圖（據(jù)BoumaAH.1962）

典型濁流的頭部和軀干結(jié)構(gòu)及斷面速度（左端藍(lán)色曲線）和密度（灰色虛線）示意圖（據(jù)Meiburg&Kneller2010）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]東海陸坡海底峽谷—扇體系沉積特征及物質(zhì)搬運(yùn)[J]. 趙月霞,劉保華,李西雙,崔愛(ài)菊,韓國(guó)忠,華清峰,胡廣海.  古地理學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]洪水型濁流砂體形成及分布的沉積模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 劉忠保,龔文平,王新海,張春生,羅順社,江山.  石油與天然氣地質(zhì). 2008(01)
[3]濁流成因海底沉積波形成機(jī)理及其數(shù)值模擬[J]. 姜濤,解習(xí)農(nóng),湯蘇林,張成,杜學(xué)斌.  科學(xué)通報(bào). 2007(16)
[4]濁流形成條件的水動(dòng)力學(xué)模擬及其在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面的作用[J]. 姜濤,解習(xí)農(nóng),湯蘇林.  地質(zhì)科技情報(bào). 2005(02)
[5]庫(kù)車(chē)坳陷上三疊統(tǒng)的濁流沉積及石油地質(zhì)意義[J]. 李文厚,周立發(fā),符俊輝,趙文智,薛良清,靳久強(qiáng).  沉積學(xué)報(bào). 1997(01)
[6]酒西盆地下白堊統(tǒng)下溝組重力流水下扇沉積[J]. 端木合順,朱蓮芳.  沉積學(xué)報(bào). 1990(02)

博士論文
[1]剪切修正的亞格子模型及其在湍流研究中的應(yīng)用[D]. 肖紅林.天津大學(xué) 2009
[2]不可壓縮湍流大渦模擬研究[D]. 鄧小兵.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2008

碩士論文
[1]應(yīng)用大渦數(shù)值計(jì)算模擬水下重力流的初步研究[D]. 葉家盛.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[2]適用于模擬水下重力流的湍流模型的比較研究[D]. 王春凌.安徽工業(yè)大學(xué) 2012
[3]大渦模擬應(yīng)用研究及光船氣動(dòng)性能分析[D]. 郭良民.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3684256