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题名基于光滑粒子流体动力学方法的溃坝水流模拟
被引量：7
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作者
刘慧玲
李海桥
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机构
晋中学院机械学院
中北大学能源动力工程学院
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出处
《人民长江》
北大核心
2019年第7期150-154,159,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51476150)
山西省应用基础研究计划项目(201701D221132)
山西省高等学校教学改革创新项目(J2018175)
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文摘
受全球气候变暖的影响,由极端天气引发的类似溃坝等问题发生的概率大大增加,深入研究溃坝水流的水动力特性势在必行。在分析光滑粒子流体动力学基本原理的基础上,提出了一种改进的边界处理方法,即将接近壁面的流体视为层流,在耦合动力边界附近引入层流黏性近似边界层理论。采用该方法对溃坝水流进行数值模拟,将SPH数值模拟得到的外轮廓、自由液面高度以及压力与实验结果进行了比较和分析。结果表明:改进的边界处理方法较完整地得到了水流与壁面相互作用而产生的多种复杂的物理现象,其外部轮廓与实验非常吻合;自由表面融合过程中液面间冲击的能量耗散会导致融合后的液面高度存在一些差异;不同监测点处压力随时间的变化基本落在置信区间之内。数值模拟结果与实验结果吻合度较高,验证了改进方案的可靠性和计算结果的准确性。
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关键词
溃坝水流模拟
自由液面
耦合动力边界
光滑粒子流体动力学(SPH)
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Keywords
dam-break flow simulation
free surface
coupled dynamic boundary
smooth particle hydrodynamics(SPH)
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分类号
TV14
[水利工程—水力学及河流动力学]
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