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题名泄水建筑物下游冲刷坑二维数值模拟
被引量：5
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作者
张根广
王新雷
吴彰松
李林林
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2017年第3期42-47,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51279170)
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文摘
对巨亭水电站泄水建筑物下游局部冲刷过程进行了二维数值模拟。采用RNG k-ε湍流模型封闭N-S方程、有限体积法在计算网格上离散求解、VOF方法追踪自由水面;采用C语言编写用户自定义函数,以泥沙起动切应力作为床面泥沙起动判别标准,通过分析比较水流剪切力与泥沙起动切应力大小,用以控制冲刷坑底部边界变化;采用局部重构模型和弹簧光顺模型更新计算区域和网格质量,藉以模拟和追踪局部冲刷坑边界变化。研究表明,模拟结果与实测资料符合良好。在冲刷坑的冲刷过程中,床面剪切应力随着冲刷的进程急剧减小,湍动能随着冲刷的进程减小缓慢;床面剪切应力和湍动能沿程变化均较为剧烈,床面剪切应力沿程先增大后减小,床面湍动能则沿程减小。冲刷坑的纵向平衡形态或床面泥沙起动主要决定于床面剪切应力,床面湍动能对泥沙起动也具有重要影响。
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关键词
二维数学模型
局部冲刷坑
最大冲刷深度及纵向形态
床面剪切应力
湍动能
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Keywords
two-dimensional numerical model
local scour pit
maximum depth and longitudinal hydraulic ge- ometry
wall shear stress
turbulent kinetic energy
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分类号
TV147.5
[水利工程—水力学及河流动力学]
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