杭州灣深槽水流結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2022-01-13 17:41
杭州灣北岸無論是海運(yùn)、河運(yùn)還是公路交通條件都相當(dāng)優(yōu)越,尤其是北岸深槽的存在,適宜建港的岸線長。掌握北岸深槽航運(yùn)條件及其沖淤情況對于當(dāng)前乃至今后杭州灣北岸地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。而深槽航運(yùn)條件及沖淤情況取決于深槽水動力條件及泥沙輸移。因此,采用三維水流數(shù)學(xué)模型研究杭州灣北岸深槽水流結(jié)構(gòu)具有十分重要的意義。在分析杭州灣深槽研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,建立了杭州灣二維水流和深槽三維水流的嵌套數(shù)學(xué)模型,分別采用非結(jié)構(gòu)化平面三角形網(wǎng)格和三維分層動網(wǎng)格的方法剖分水域,用有限體積法對控制微分方程進(jìn)行離散求解;經(jīng)實(shí)測流速和潮位資料對杭州灣二維水流模型進(jìn)行驗(yàn)證,模型參數(shù)選取合理,可保證計算精度。基于杭州灣二維水流數(shù)值模擬提取深槽三維水流模型所需邊界條件,計算了深槽水域的三維流場,與分層二維實(shí)測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,結(jié)果符合較好。進(jìn)而對深槽三維水流特性作了分析,結(jié)果表明:在平面上,在乍浦深槽處表層最大流速達(dá)到2.94m/s,漲落潮最大垂線平均流速分別為1.83m/s和1.34m/s,漲急時臨底層流速約為表層流速的50%,垂線上流向基本一致;縱剖面上,深槽底床凸起處的流速比相鄰的平坦處小0.16m/s左右。在深槽的深潭區(qū)域,兩...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究主要內(nèi)容
2 杭州灣潮流特性
2.1 杭州灣水文特性
2.2 二維水流數(shù)學(xué)模型建立
2.3 二維水流數(shù)學(xué)模型計算及驗(yàn)證
2.4 杭州灣潮流動力分析
2.5 本章小結(jié)
3 自然條件下深槽三維水動力結(jié)構(gòu)
3.1 深槽三維水流數(shù)學(xué)模型建
3.2 三維水流模型邊界選取
3.3 數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
3.4 深槽三維流場計算分析
3.5 本章小結(jié)
4 杭州灣大橋工程條件下深槽三維水動力結(jié)構(gòu)
4.1 大橋工程橋墩網(wǎng)格與阻力處理
4.2 工程影響下深槽水流數(shù)學(xué)模型
4.3 大橋工程前后平面流場對比
4.4 大橋工程前后斷面流場對比
4.5 大橋工程前后剖面流場對比
4.6 大橋工程后橋墩周圍水流結(jié)構(gòu)分析
4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]杭州灣北岸獨(dú)山淺灘沖淤分析[J]. 吳彥坤,黃賽花,馬國淇. 水運(yùn)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]嘉興港運(yùn)行與北岸深槽維護(hù)對策初探[J]. 曹穎,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]杭州灣北岸深槽潮流動力要素研究[J]. 倪瑋,王義剛,黃惠明. 水道港口. 2012(03)
[7]杭州灣沉積物宏觀輸運(yùn)的數(shù)值模擬[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻,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]杭州灣北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蝕指示意義[J]. 趙寶成. 上海國土資源. 2011(03)
[10]杭州灣北岸水下地形沖淤演變分析[J]. 王穎,劉樺,張景新. 水道港口. 2011(03)
博士論文
[1]三維數(shù)值水池及船舶操縱性水動力數(shù)值計算[D]. 廉靜靜.大連海事大學(xué) 2013
[2]圓柱樁群阻力特性及其對底床沖淤影響的研究[D]. 鄧紹云.南京水利科學(xué)研究院 2007
[3]泄洪洞高速水流三維數(shù)值模擬[D]. 張曉東.中國水利水電科學(xué)研究院 2004
[4]浙江近海潮汐潮流的三維數(shù)值模擬[D]. 陳倩.浙江大學(xué) 2002
[5]樁和樁群的水流阻力及其在潮流數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D]. 唐士芳.大連理工大學(xué) 2002
[6]剖開算子法解三維粘性流動問題的研究[D]. 吳時強(qiáng).南京水利科學(xué)研究院 2001
[7]淺海與湖泊三維環(huán)流及水質(zhì)數(shù)值模擬研究和應(yīng)用[D]. 王惠中.河海大學(xué) 2001
碩士論文
[1]橋墩局部沖刷坑發(fā)展中的三維紊流場研究[D]. 金亞昆.北京交通大學(xué) 2014
[2]河口地區(qū)潮流作用下橋墩局部沖刷深度研究[D]. 王明會.重慶交通大學(xué) 2014
[3]丁壩沖刷坑的三維水流流態(tài)數(shù)值模擬[D]. 施如學(xué).重慶交通大學(xué) 2014
[4]近岸海域電廠溫排水三維數(shù)值模擬[D]. 韓麗娟.太原理工大學(xué) 2014
[5]近岸潮流泥沙輸運(yùn)的三維數(shù)值模擬[D]. 王亞妮.太原理工大學(xué) 2014
[6]小灣河水庫臺階溢洪道泄流三維數(shù)值模擬[D]. 施小金.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]河道三維水流數(shù)學(xué)模型研究與應(yīng)用[D]. 班胭胭.大連理工大學(xué) 2013
[8]典型彎道水流中的水沙二相流三維數(shù)值模擬研究[D]. 杜利霞.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]潮流作用下橋墩局部沖刷研究[D]. 李夢龍.天津大學(xué) 2012
[10]橋墩局部沖刷的數(shù)值模擬研究[D]. 贠鵬.中國海洋大學(xué) 2012
本文編號:3586867
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究主要內(nèi)容
2 杭州灣潮流特性
2.1 杭州灣水文特性
2.2 二維水流數(shù)學(xué)模型建立
2.3 二維水流數(shù)學(xué)模型計算及驗(yàn)證
2.4 杭州灣潮流動力分析
2.5 本章小結(jié)
3 自然條件下深槽三維水動力結(jié)構(gòu)
3.1 深槽三維水流數(shù)學(xué)模型建
3.2 三維水流模型邊界選取
3.3 數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
3.4 深槽三維流場計算分析
3.5 本章小結(jié)
4 杭州灣大橋工程條件下深槽三維水動力結(jié)構(gòu)
4.1 大橋工程橋墩網(wǎng)格與阻力處理
4.2 工程影響下深槽水流數(shù)學(xué)模型
4.3 大橋工程前后平面流場對比
4.4 大橋工程前后斷面流場對比
4.5 大橋工程前后剖面流場對比
4.6 大橋工程后橋墩周圍水流結(jié)構(gòu)分析
4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]杭州灣北岸獨(dú)山淺灘沖淤分析[J]. 吳彥坤,黃賽花,馬國淇. 水運(yùn)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]嘉興港運(yùn)行與北岸深槽維護(hù)對策初探[J]. 曹穎,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]杭州灣北岸深槽潮流動力要素研究[J]. 倪瑋,王義剛,黃惠明. 水道港口. 2012(03)
[7]杭州灣沉積物宏觀輸運(yùn)的數(shù)值模擬[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻,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]杭州灣北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蝕指示意義[J]. 趙寶成. 上海國土資源. 2011(03)
[10]杭州灣北岸水下地形沖淤演變分析[J]. 王穎,劉樺,張景新. 水道港口. 2011(03)
博士論文
[1]三維數(shù)值水池及船舶操縱性水動力數(shù)值計算[D]. 廉靜靜.大連海事大學(xué) 2013
[2]圓柱樁群阻力特性及其對底床沖淤影響的研究[D]. 鄧紹云.南京水利科學(xué)研究院 2007
[3]泄洪洞高速水流三維數(shù)值模擬[D]. 張曉東.中國水利水電科學(xué)研究院 2004
[4]浙江近海潮汐潮流的三維數(shù)值模擬[D]. 陳倩.浙江大學(xué) 2002
[5]樁和樁群的水流阻力及其在潮流數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D]. 唐士芳.大連理工大學(xué) 2002
[6]剖開算子法解三維粘性流動問題的研究[D]. 吳時強(qiáng).南京水利科學(xué)研究院 2001
[7]淺海與湖泊三維環(huán)流及水質(zhì)數(shù)值模擬研究和應(yīng)用[D]. 王惠中.河海大學(xué) 2001
碩士論文
[1]橋墩局部沖刷坑發(fā)展中的三維紊流場研究[D]. 金亞昆.北京交通大學(xué) 2014
[2]河口地區(qū)潮流作用下橋墩局部沖刷深度研究[D]. 王明會.重慶交通大學(xué) 2014
[3]丁壩沖刷坑的三維水流流態(tài)數(shù)值模擬[D]. 施如學(xué).重慶交通大學(xué) 2014
[4]近岸海域電廠溫排水三維數(shù)值模擬[D]. 韓麗娟.太原理工大學(xué) 2014
[5]近岸潮流泥沙輸運(yùn)的三維數(shù)值模擬[D]. 王亞妮.太原理工大學(xué) 2014
[6]小灣河水庫臺階溢洪道泄流三維數(shù)值模擬[D]. 施小金.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]河道三維水流數(shù)學(xué)模型研究與應(yīng)用[D]. 班胭胭.大連理工大學(xué) 2013
[8]典型彎道水流中的水沙二相流三維數(shù)值模擬研究[D]. 杜利霞.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]潮流作用下橋墩局部沖刷研究[D]. 李夢龍.天津大學(xué) 2012
[10]橋墩局部沖刷的數(shù)值模擬研究[D]. 贠鵬.中國海洋大學(xué) 2012
本文編號:3586867
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