發(fā)布時(shí)間：2021-12-02 05:03

　　應(yīng)用動(dòng)量方程推導(dǎo)了梯形斷面波浪形底板消力池自由水躍的共軛水深計(jì)算公式,采用VOF（volume of fluid）方法追蹤自由液面,模擬了三維梯形斷面波浪形底板消力池自由水躍,輔以RNG（重整化群）湍流模型封閉時(shí)均流方程,選用有限體積法離散微分方程,使用壓力隱式算子分裂PISO（Pressure-Implicit with Splitting of Operators）算法耦合求解速度與壓力。模擬結(jié)果顯示:梯形斷面波浪形底板消力池中水躍的自由液面的形狀、位置和水躍尺寸等模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合較好;水躍區(qū)縱斷面的流線、流速和紊動(dòng)動(dòng)能分布規(guī)律近似于矩形斷面消力池,表明梯形斷面波浪形底板消力池自由水躍的水力特性與矩形斷面相似,并且矩形斷面波浪形底板自由水躍的經(jīng)驗(yàn)公式可以應(yīng)用于梯形斷面波浪形底板消力池的自由水躍。研究結(jié)果對(duì)消力池工程設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

波浪形底板水躍

梯形橫斷面

對(duì)于水躍這樣的非定常自由表面流，由于流場(chǎng)速度高且變化快，同時(shí)也由于描述自由表面的需要，計(jì)算中整體網(wǎng)格的劃分采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。在波浪形底板部分和垂直方向，網(wǎng)格盡量加密，提高計(jì)算精度。計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格總數(shù)為124 800個(gè)，網(wǎng)格圖如圖4所示。圖4 網(wǎng)格區(qū)域網(wǎng)格圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]低佛氏數(shù)水躍紊流數(shù)值模擬研究[J]. 張春財(cái),杜宇.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
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[4]彎曲圓形管道紊流的數(shù)值模擬[J]. 張土喬,尹則高,毛根海.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2005(03)
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