软体排沉排水流结构与排体动力特性数值模拟

作     者：杨涵苑 陆永军 左利钦 陆彦 YANG Hanyuan;LU Yongjun;ZUO Liqin;LU Yan

作者机构：南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室江苏南京210029 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFC3204302) 国家自然科学基金项目(U2240207,U2040219) 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      码：1013-1023页

摘      要：针对软体排沉排施工时容易出现撕排和断排的问题,本文基于k-ωSST湍流模型,采用分区耦合算法对顺水沉排过程进行双向流固耦合模拟。分析了不同水流条件下绕流流场、涡流结构与排体动力特性,并结合室内水槽试验验证模型计算精度。结果表明:水流流经排体后发生流动分离,导致沿排宽中轴线形成对称的回流区。排体迎水面流速随水深增加呈指数型递增,排体后方高速尾流带的最大流速相较平均流速可增大40%~50%。当雷诺数增加,主体涡流结构由靠近床面侧逐步向水面处发展。此外,排体所受应力沿横向呈条带状分布,峰值集中于排体与翻板交界处及排头梁附近。研究结果可为完善排体结构设计、改进沉排施工工艺提供理论指导。

主 题 词：航道整治 软体排 护岸工程 流固耦合 沉排 动力响应 流场特性 涡流结构 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11990/jheu.202302001

馆 藏 号：203126084...