丁坝对弯道水流水力特性影响的研究 被引量：8

1

作者 何婷婷 汪有科 +1 位作者 史志鹏 张家骏 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第12期109-111,114,共4页

针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法,利用RNG k-湍流模型封闭Reynods方程,VOF法追踪自由表面,通过有限体积法离散求解,模拟研究了不同弯道中心角情况下,丁坝对弯道水流横向水面超高和流速... 针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法,利用RNG k-湍流模型封闭Reynods方程,VOF法追踪自由表面,通过有限体积法离散求解,模拟研究了不同弯道中心角情况下,丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明:在丁坝影响下,弯道水流水面横比降计算公式需要进行修正,应当考虑丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响。 展开更多

关键词 丁坝 弯道水流 RNGk-模型 VOF法

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丁坝对弯道水流特性影响的数值分析 被引量：3

2

作者 史志鹏 何婷婷 +1 位作者 刘家春 张家骏 《水电能源科学》 北大核心 2012年第3期87-89,214,共4页

针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下丁坝对弯道水流特性、弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明,在丁坝影响下,弯道水流横向水面横比降计算公式应考虑丁坝对河道... 针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下丁坝对弯道水流特性、弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明,在丁坝影响下,弯道水流横向水面横比降计算公式应考虑丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响进行修正,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。 展开更多

关键词 丁坝 弯道水流 数值分析 RNG κ-ε模型 VOF方法

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拟U型弯道急流流态的调控措施研究 被引量：3

3

作者 王艳梅 杨玲霞 +2 位作者 周明 段琼 范如琴 《水电能源科学》 北大核心 2015年第7期94-96,共3页

针对南湾水库溢洪道尾水渠U型弯道内恶劣的水流流态,提出在U型弯道入口处设置渠底锥形反超高横向坡降来改善弯道水面横比降,在弯道适当位置设置顺弯流态调整池来控制水流的顺弯运动,在顺弯流态调整池上下游池顶设置横向超高来调整水流... 针对南湾水库溢洪道尾水渠U型弯道内恶劣的水流流态,提出在U型弯道入口处设置渠底锥形反超高横向坡降来改善弯道水面横比降,在弯道适当位置设置顺弯流态调整池来控制水流的顺弯运动,在顺弯流态调整池上下游池顶设置横向超高来调整水流入池和出池的单宽流量横向分布,以及在部分弯道的凹岸边坡设置导向翼等综合改善弯道急流的措施,并通过水工模型试验验证了U型弯道采取综合措施之后的改善效果。研究成果可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 弯道水流 改善措施 反超高 导向翼 模型试验

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复式断面明渠弯道水流三维雷诺应力模型数值模拟 被引量：7

4

作者 魏文礼 洪云飞 +1 位作者 吕彬 白朝伟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期604-610,705,共7页

采用数值模拟方法研究了复式断面和矩形断面60°弯道明渠的流场结构。自由水面的捕捉采用VOF(Volume of Fluid)法,雷诺时均N-S方程采用雷诺应力模型封闭。对两种断面渠型水力特性的模拟结果进行了比较,结果表明:复式断面弯道明渠在... 采用数值模拟方法研究了复式断面和矩形断面60°弯道明渠的流场结构。自由水面的捕捉采用VOF(Volume of Fluid)法,雷诺时均N-S方程采用雷诺应力模型封闭。对两种断面渠型水力特性的模拟结果进行了比较,结果表明:复式断面弯道明渠在弯道横断面上存在着多涡结构;滩地上的流速大于主槽上的流速;凹岸和凸岸上的自由液面水位差要比矩形断面的小;水流在渠底的横向运动强度要比矩形断面的大;弯道内外侧的压力差也与矩形断面有所不同。 展开更多

关键词 复式断面明渠 弯道水流 数值模拟 雷诺应力模型 流场结构

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明渠弯道交汇口水动力特性数值模拟 被引量：11

5

作者 曾诚 尹雨然 +4 位作者 陈辰 周婕 邱斐 白一墨 王玲玲 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2023年第2期9-15,38,共8页

为研究不同宽深比和径宽比对明渠弯道交汇口水动力特性的影响规律,利用体积函数法(VOF)追踪自由表面,采用RNG k-ε模型封闭控制方程,建立明渠弯道交汇水流三维数值模型对3种宽深比和3种径宽比的5种组合工况进行了模拟,分析了交汇口附近... 为研究不同宽深比和径宽比对明渠弯道交汇口水动力特性的影响规律,利用体积函数法(VOF)追踪自由表面,采用RNG k-ε模型封闭控制方程,建立明渠弯道交汇水流三维数值模型对3种宽深比和3种径宽比的5种组合工况进行了模拟,分析了交汇口附近的水面形态、流速分布、断面环流和分离区形态等特征。结果表明:随着宽深比的增大或径宽比的减小,交汇口附近水面跌落程度减弱;与径宽比相比,宽深比对弯道交汇口以及下游区域内流速分布的不均匀性影响较大,宽深比增大,纵向流速变幅增大,流速分布更加不均匀,水流偏转效应增强;宽深比或径宽比减小导致弯道处环流强度增大;宽深比或径宽比增大,弯道处回流结构增强,分离区尺寸增大,水平方向上形态更加狭长。 展开更多

关键词 明渠弯道水流 支流入汇 宽深比 径宽比 数值模拟

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弯曲河道三维水流模型 被引量：2

6

作者 王平义 方铎 +1 位作者 蔡金德 吴持恭 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第3期1-8,共8页

本文给出了建立在弯道水流运动与方程基础上的弯曲河道三维水流模型。将水汽区域分为凸岸区城和凹岸区域后,分别采用摄动法对模型进行了求解。求解结果用野外观测资料进行了验证计算.结果较好。

关键词 弯曲河道 水流模型 凸岸区域

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弯曲型及顺直型河道水流三维数值模拟 被引量：5

7

作者 陈翠霞 张小峰 +1 位作者 冯向珍 雷恬恬 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2018年第6期84-90,共7页

采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、可实现k-ε模型和Reynolds应力模型共4种紊流模型,对梯形断面连续弯道三维水流运动特性进行了数值模拟。从水面线、水流流速、紊动结构及分布特性等方面,比较了4种紊流模型计算结果与实测值的差别。结... 采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、可实现k-ε模型和Reynolds应力模型共4种紊流模型,对梯形断面连续弯道三维水流运动特性进行了数值模拟。从水面线、水流流速、紊动结构及分布特性等方面,比较了4种紊流模型计算结果与实测值的差别。结果表明,Reynolds应力模型由于考虑了水流紊动黏度的各向异性效应,对弯道水流运动特性的模拟精度高于其他3种k-ε模型。进一步采用Reynolds应力模型对连续弯道对应的同长度、同断面型态的顺直河槽进行计算,用实测值验证了Reynolds应力模型也能较好地适用于顺直河槽的水流运动模拟。研究成果可用于弯曲型及顺直型河道水流的三维模拟计算中。 展开更多

关键词 连续弯道 顺直河槽 紊流模型 数值模拟

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强弯渠道三维水流数值模拟 被引量：4

8

作者 邢岩 艾丛芳 金生 《水道港口》 2013年第4期335-343,共9页

文章采用半隐有限体积方法建立求解渠道三维流动的数值模型,分别采用标准κ-ε和低雷诺数κ-w紊流封闭模型模拟定床条件下193°强弯渠道的流动特性。变量交错定义在水平非结构网格上,通过求解自由水位控制方程计算自由表面。计算值... 文章采用半隐有限体积方法建立求解渠道三维流动的数值模型,分别采用标准κ-ε和低雷诺数κ-w紊流封闭模型模拟定床条件下193°强弯渠道的流动特性。变量交错定义在水平非结构网格上,通过求解自由水位控制方程计算自由表面。计算值与试验测量值的对比,表明模型可用来模拟强弯渠道的三维流动,尤其对于渠道横向二次流运动,为进一步研究弯曲渠道的动床水力特性创造有力条件。 展开更多

关键词 强弯渠道 紊流模型 二次流

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小宽深比U型弯道环流试验研究 被引量：2

9

作者 马淼 李国栋 宁健 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期52-56,共5页

采用多普勒超声测速仪(ADV),对小宽深比的U型弯道沿程断面上各不同垂线位置上的点进行了三维流速测量,并基于所测数据分析了主流线位置、横向流速沿垂线分布、环流结构以及环流强度等水力特性。研究结果表明:在60°断面后,水流的表... 采用多普勒超声测速仪(ADV),对小宽深比的U型弯道沿程断面上各不同垂线位置上的点进行了三维流速测量,并基于所测数据分析了主流线位置、横向流速沿垂线分布、环流结构以及环流强度等水力特性。研究结果表明:在60°断面后,水流的表层与底层主流线开始分离,形成复杂螺旋结构。水流进入弯道后,沿程各断面均形成一逆时针主环流,并且从75°断面开始,凹岸表层又出现与主环流方向相反的次生环流;环流强度最大值位置出现在弯道弯曲度1/3处附近。研究结果为进一步深入研究弯道水流紊动特性和泥沙运动提供了有效参考。 展开更多

关键词 宽深比 横向流速 弯道环流 环流强度 物理模型 佛汝德数 泥沙输移特性

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左江山秀船闸改扩建工程引航道通航水流条件 被引量：7

10

作者 陈明 李礽民 +2 位作者 王多银 陈明栋 黄海津 《水运工程》 北大核心 2021年第11期66-73,共8页

对于通航水流条件而言,在急弯河段上修建船闸改扩建工程面临诸多难题。依托广西左江山秀船闸改扩建工程,建立该河段整体二维水流数学模型,分析对比各方案引航道通航水流条件。结果表明:采取合理的凸岸开挖、凹岸潜坝和分水隔墙布置等综... 对于通航水流条件而言,在急弯河段上修建船闸改扩建工程面临诸多难题。依托广西左江山秀船闸改扩建工程,建立该河段整体二维水流数学模型,分析对比各方案引航道通航水流条件。结果表明:采取合理的凸岸开挖、凹岸潜坝和分水隔墙布置等综合措施可有效改善通航水流条件。 展开更多

关键词 船闸 急弯河段 数值模拟 引航道 水流条件

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导流栅对弯道水流的影响分析 被引量：6

11

作者 田景环 宋永嘉 田林钢 《华北水利水电学院学报》 1999年第1期5-9,共5页

以某电厂进水流道水工模型试验为基础，分析了在不同工况条件下，弯道段水流的流态，为改善弯道水流的不利流态，设置了不同形式的导流栅，并系统地研究导流栅形式对弯道水流流态的影响。

关键词 弯道 流态 流速分布 导流栅

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平面弯道势流的流速分布规律研究 被引量：1

12

作者 喻勇 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第S1期1-4,共4页

为研究平面弯道水流的流速分布规律,将弯道简化成圆弧,假设水流为理想流体作恒定无旋流动,并假定流线为圆弧状,根据理想流体平面势流理论,推导了弯道水流的流速分布公式和内外弯超高公式。得到的结论为:内弯流速大于外弯;内弯水面低于... 为研究平面弯道水流的流速分布规律,将弯道简化成圆弧,假设水流为理想流体作恒定无旋流动,并假定流线为圆弧状,根据理想流体平面势流理论,推导了弯道水流的流速分布公式和内外弯超高公式。得到的结论为:内弯流速大于外弯;内弯水面低于外弯。然后基于Galerkin(迦辽金)加权余量法的有限单元法,编写了Matlab有限元程序,用3节点三角形单元模拟90°弯道水流中的流速分布,得到了与理论解一致的流速分布结果。最后通过弯道水流实验和文献中的实验数据对理论推导结果进行验证。结果表明,实际弯道水流是以平面势流为主导的。 展开更多

关键词 弯段水流 平面势流 流速 理想流体 有限元

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阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能研究 被引量：5

13

作者 赵经华 侍克斌 +2 位作者 马品非 马亮 陈祖森 《水电能源科学》 北大核心 2011年第6期103-105,共3页

针对阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能问题,提出了同时在第一直线段加糙条和在陡槽弯道段采取渠道超高法以消减冲击波的方案,并通过水工模型试验比较分析了溢洪道修改前后的消能效果。结果表明,该方案有效改善了弯道水流流态,消能效果显著。

关键词 溢洪道 流态 陡槽弯道段 渠道超高法 阿不都拉水库

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连续微弯弯道水力特性试验及模拟研究 被引量：8

14

作者 罗平安 李觅 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第1期55-59,共5页

为了研究河流的连续微弯弯道水力特性,通过建立曲折系数为1.07的连续弯道模型进行试验,并利用Reynolds应力模型进行模拟计算,从水面线、流速场、弯道环流及强度等方面研究了小曲折系数连续弯道水力特性。结果表明:Reynolds应力模型能够... 为了研究河流的连续微弯弯道水力特性,通过建立曲折系数为1.07的连续弯道模型进行试验,并利用Reynolds应力模型进行模拟计算,从水面线、流速场、弯道环流及强度等方面研究了小曲折系数连续弯道水力特性。结果表明:Reynolds应力模型能够较好地模拟连续弯道水流;在同一断面,近凸岸的纵向流速垂线分布接近对数流速分布,近凹岸的纵向流速垂线分布呈随相对水深增大而先增大后减小的规律,呈现"凸肚"形;在弯道环流方面,呈现非对称的双环流结构;水面和槽底处的环流强度大于水体中部,凹岸的环流强度大于凸岸的环流强度。成果为研究小曲折系数弯道的河流水力特性提供了借鉴与参考。 展开更多

关键词 连续微弯弯道 曲折系数 水力特性 水流试验 环流强度

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较小半径溢洪弯道急流超高的研究 被引量：3

15

作者 吴宇峰 伍超 +2 位作者 李静 叶茂 王波 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期38-42,共5页

为了探求急流弯道的超高及其相关的影响因素,通过对较小半径弯道急流的水流现象的描述,指出较小半径弯道凹岸水流受惯性离心力和冲击力的共同作用。在此基础上,利用动量原理,推导出了较小半径弯道水流超高公式,与试验资料对比,该理论的... 为了探求急流弯道的超高及其相关的影响因素,通过对较小半径弯道急流的水流现象的描述,指出较小半径弯道凹岸水流受惯性离心力和冲击力的共同作用。在此基础上,利用动量原理,推导出了较小半径弯道水流超高公式,与试验资料对比,该理论的合理性得到了证实。还讨论了弯道水流各因素同超高的关系,结果表明,弯道的超高和宽度几乎成正比,弯道的转角影响超高很大,当弯道半径越小,其超高将增加越快。 展开更多

关键词 水力学 急流 水流超高 较小半径弯道

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弯曲河道护岸受力分析的水动力学方法 被引量：1

16

作者 李大鸣 姜明宝 张彤宇 《水运工程》 北大核心 2002年第7期23-26,共4页

在弯曲河道的水流计算模拟中 ,用加权的质量集中有限元方法 ,建立了二维弯曲河道水流数学模型 ,模似了黎河中下游弯曲河段在输水流量下的流动形态 ,与实测水位、流速、流量资料相比完全吻合 ,提出弯曲河道护岸在水动力作用下的受力分析... 在弯曲河道的水流计算模拟中 ,用加权的质量集中有限元方法 ,建立了二维弯曲河道水流数学模型 ,模似了黎河中下游弯曲河段在输水流量下的流动形态 ,与实测水位、流速、流量资料相比完全吻合 ,提出弯曲河道护岸在水动力作用下的受力分析方法。 展开更多

关键词 护岸 受力分析 水动力学 弯曲河道 有限元方法 水流数学模型

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丁坝对弯道水流紊动的影响

17

作者 陈建 张明 +1 位作者 史志鹏 何婷婷 《安徽农业科学》 CAS 2012年第6期3791-3793,共3页

根据RNG k-ε湍流模型及Reynods方程,利用VOF法追踪自由表面,有限体积法离散求解,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下,丁坝对弯道水流特性的影响。重点分析了丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明... 根据RNG k-ε湍流模型及Reynods方程,利用VOF法追踪自由表面,有限体积法离散求解,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下,丁坝对弯道水流特性的影响。重点分析了丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明,在丁坝影响下,弯道水流横向水面横比降计算公式需要进行修正,应当考虑到丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响。该研究为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了基础,也为相关的工程实践提供了参考。 展开更多

关键词 丁坝 弯道水流 RNGk-ε模型 VOF方法

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基于正交设计的黄池沟退水道弯道体型优化的数值模拟分析 被引量：2

18

作者 谭立新 他金城 +2 位作者 张杰 王雯 张宗孝 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2023年第5期82-87,共6页

为探求黄池沟退水道弯道的合理体型,采用正交设计与数值模拟相结合的方法研究了体型参数对弯道水流的影响。选取弯道宽度、弯道曲率半径、纵向坡度3个主要影响参数按正交试验设计,确定了9组正交试验方案,利用经水工模型试验结果验证的... 为探求黄池沟退水道弯道的合理体型,采用正交设计与数值模拟相结合的方法研究了体型参数对弯道水流的影响。选取弯道宽度、弯道曲率半径、纵向坡度3个主要影响参数按正交试验设计,确定了9组正交试验方案,利用经水工模型试验结果验证的数学模型对正交试验方案进行模拟,分析了体型参数对弯道及下游陡坡段横向水位差的影响。结果表明,3个体型参数影响作用由大到小依次为纵向坡度、弯道宽度和弯道曲率半径;坡度为显著影响因素,且平坡最佳,弯道曲率半径和弯道宽度影响不显著,据此推荐合理体型参数为坡度取0,弯道宽度和弯道曲率半径采用原设计值。 展开更多

关键词 体型参数 弯道水流 正交设计 数值模拟 黄池沟退水道弯道

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定床弯道内水沙两相运动的数值模拟 被引量：3

19

作者 刘诚 沈永明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期318-328,共11页

在适体同位网格中采用非正交曲线坐标系下的三维k-ε-k_p固液两相双流体湍流模型研究弯道内水流和悬浮泥沙运动,主要计算了试验室S型水槽内清水流动的三维流场、120°弯道内水沙两相流动中底沙与底流的运动轨迹以及S型水槽内水沙两... 在适体同位网格中采用非正交曲线坐标系下的三维k-ε-k_p固液两相双流体湍流模型研究弯道内水流和悬浮泥沙运动,主要计算了试验室S型水槽内清水流动的三维流场、120°弯道内水沙两相流动中底沙与底流的运动轨迹以及S型水槽内水沙两相流动的两相流场和泥沙浓度场.对于S型水槽内清水流动,数值结果与试验结果吻合良好.120°弯道内水沙两相流动中固液两相的运动轨迹在弯道直线段基本重合,在弯道内泥沙轨迹逐步偏离水体轨迹,其偏离程度随泥沙粒径增大而增大.从S型水槽内水沙两相流动计算结果中发现泥沙纵向流速在壁面附近比水流纵向速度大,在远离壁面区域比水流纵向速度小;弯道内泥沙横向流速比水流横向流速小;垂向流速在直线段和泥沙沉速相当,在弯道内受螺旋水流影响而变化;两相流速差别随泥沙粒径增大而变大;泥沙浓度呈现下浓上稀的分布,在弯道内横向断面上呈现凸岸大凹岸小的分布,泥沙浓度随泥沙粒径增大而减小. 展开更多

关键词 自适应网格 三维κ-ε-κp模型 固液两相流 双流体模型 弯道 悬沙 流线

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河道中弯道水流对穿越管道的作用

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作者 贺红效 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期49-51,54,共4页

基于几种典型河弯断面,对因河势演变和弯道水流而对裸露于弯道水流中的穿河管道产生的纵向和横向水流冲刷,纵向绕流产生的升力和压差阻力及横向环流间诱导速度产生的动量和动量矩等作用进行了研究。因这些作用是沿穿河管道纵向和横向连... 基于几种典型河弯断面,对因河势演变和弯道水流而对裸露于弯道水流中的穿河管道产生的纵向和横向水流冲刷,纵向绕流产生的升力和压差阻力及横向环流间诱导速度产生的动量和动量矩等作用进行了研究。因这些作用是沿穿河管道纵向和横向连续变化的,故在进行类似的工程设计和施工时,应通过水工模型试验或数值模拟计算,对其进行研究,以确保穿河管道的安全。 展开更多

关键词 穿河管道 天然河道 弯道水流 河势演变 设计施工

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