【摘要】：采用大渦數(shù)值模擬方法建立了波流環(huán)境中垂向圓管射流三維物質(zhì)輸運數(shù)學模型,在此基礎(chǔ)上分析了波流共同作用下射流運動和稀釋過程,并探討了波浪對射流三維時均濃度特征的影響。數(shù)模結(jié)果與實測數(shù)據(jù)的對比表明,該模型能夠正確復(fù)演波流環(huán)境中射流速度和濃度沿水深分布的規(guī)律。引入了射流的三維濃度特征指標,即斷面最小稀釋度及其垂向位置和斷面可視范圍面積,發(fā)現(xiàn)隨著波高或波周期的增大,波流環(huán)境中射流的斷面可視范圍面積逐漸增加,這說明波浪對射流的稀釋起到一定的促進作用。
【圖文】：

癮珊計覽叢11m

268水科學進展第28卷上時均濃度沿水深分布數(shù)值模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)對比，總體上兩者的吻合程度可以接受。圖2橫流環(huán)境中射流不同下游斷面上時均速度數(shù)值模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比Fig.2Comparisonbetweennumericalandexperimentalresultsofthejettime-averagedvelocitiesondifferentdownstreamsectionsinthecross-flowenvironment圖4為波流環(huán)境中射流不同下游斷面上20個波周期內(nèi)時均水平和垂向速度沿水深分布數(shù)值模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)對比。本模型可以正確預(yù)測射流在不同下游斷面上的各速度分量沿水深變化規(guī)律，基本能夠捕捉射流垂向速度在水深方向上兩個峰值的位置和大小，僅在上側(cè)的射流體和周圍水體交界面處精度稍有偏低。圖5為波流環(huán)境中射流不同下游斷面上20個波周期內(nèi)時均濃度沿水深分布數(shù)值模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)對比，兩者吻合較好，模型能夠較準確地模擬下游斷面上時均濃度沿水深出現(xiàn)兩個峰值的特征。
【作者單位】： 河海大學港口海岸與近海工程學院;河海大學水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51379072) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費資助項目(2016B13214)~~
【分類號】：TV139.2

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