水深平均k—ε紊流模型在大尺度水域中的应用研究

本文利用Patanker求解紊动输运方程标准的SIMPLEC计算程式,对小尺度丁坝绕流进行了模拟计算,取得了与水槽试验一致的流速分布结果。为了探讨大尺度水域紊动量K、ε壁面边界条件的给定,本文将水槽看成是一种比尺模型,将水槽试验流速分布按重力相似和阻力相似准则延伸到大尺度水域,并以此研究k—ε模型模拟大尺度回流的置信水平。计算结果表明通过选择合适的紊动量壁面边界条件,该模型对大尺度回流计算也能取得较好的结果。     

恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙研究

冲积河流的平衡状态指的是在足够长的时间内(以月计)进入某一河段的泥沙等于从该河段输出的泥沙。恒定流中,由于泥沙输移率随时间及空间变化,因此,泥沙的输移总是不平衡的。我们选用粒径为0.05～20.00mm的煤屑及天然沙。在长30m、宽0.5m的变坡水槽内进行了清水冲刷(恒定流)推移质不平衡输沙试验;建立了恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙方程;在修正Gessler,J.冲蚀物级配基础上,提出了推移质级配的计算公式;河床质级配方程采用CARICHAR混合层模塑;并将推移质输沙、级配方程及河床质级配方程应用于河床粗化数学模型,得到计算与水槽实测相一致的结果。     

平面二维k-ε紊流模型不同壁函数的对比及研究

在平面二维紊流模型中壁函数起到连接流固的桥梁作用,克服了边界附近网格过密的困难,也是紊流模型应用中的一个重要环节,因此壁函数的选择对模型的模拟结果起着至关重要的作用。将3种不同形式的壁函数引入平面二维k-ε模型中,对丁坝绕流进行了数值计算,并将计算结果与实测数据进行了对比,从流场、流速、紊动动能分布及紊动耗散率等方面对3种壁函数进行优选验证,结果表明对数率壁函数优于其他两种形式的壁函数,其数值计算结果更接近实测数据。     

永定新河淤积机理探讨

根据已有的实测资料,对永定新河河道的潮流及其输沙特性进行初步分析,试图探求淤积机理.建立淤积量估算方法.     

河口海湾地区航道挖槽回淤的估算方法

本文在分析挖槽对流速影响的基础上,根据潮流和波浪的输沙机理,分别推求出潮流以及潮流和波浪联合作用下的淤泥质河床和沙质河床航道开挖后的回淤计算公式,经实测资料初步检验表明计算结果良好,可用于河口海湾地区航道的规划和设计。     

回流区水流运动三维数值模拟

建立了三维有限元水流模型,模型中采用了高分辨率计算格式。依此模型计算了突扩引起的回流,获得的掺混区流速分布和回流区固定点水位、流速非恒定过程与实测结果基本一致。     

海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D研究与应用

海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D是交通部天津水运工程科学研究所在近30年海岸河口数学模型研究技术和经验积累的基础上,通过对海岸河口数学模型进行判断的改进完善推出的海岸河口多功能“五场”品牌化数学模型软件,是国内水运工程行业第一个拥有自主知识产权的国产行业品牌软件。文中主要对TK-2D进行了简介,包括TK-2D主模块、辅助模块、网格处理技术、重要系数和参数及重要工程应用。     

广西浔江长洲枢纽回水长度变化规律研究

水库回水长度解析解在理论上和简单数模理想算例中均得到了验证，但目前尚无实际工程的检验。在介绍分析水库回水长度解析理论的基础上，应用二维水流数学模型，模拟研究了广西浔江长洲枢纽回水长度变化规律，实例验证了回水长度解析理论的正确性。同时，应用解析理论分析了数学模型计算结果的合理性，并分析讨论了两种回水计算方法的关系，以及现实回水计算一般难以观测到回水极值现象原因。计算分析结果表明：回水长度计算的两种方法均具有一定的合理性，有关回水长度变化规律的传统认识是回水长度解析理论的一种特殊情况。     

拟合坐标下河道二维非恒定流计算

本文通过边界贴体坐标,在物理域生成正交曲线网格。该曲线网格具有准确贴合边界及域内网格布置灵活的特点,克服了矩形网格贴合边界较差及计算域长宽比悬殊的困难。通过坐标转换,将复杂域问题转变成规则长方形域问题的求解,并对新坐标系下的方程采用ADI方法进行数值模拟计算。     

鸭绿江公路大桥桥区河段平面二维潮流泥沙数学模型研究

为研究在建鸭绿江公路大桥桥墩及施工栈桥等对航道条件的影响,建立了二维潮流泥沙数学模型,对桥区河段水动力条件和河床冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明大桥施工期桥区河段出现的剧烈变形主要由河床自然演变造成,淤积的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工栈桥和桥墩也对淤积产生一定贡献,拆除后河床会产生一定的冲刷和恢复调整。