摘要：滑坡涌浪对涌浪生成和传播区域可能造成巨大影响。河道型水库滑坡涌浪受河道边界的作用会产生波浪叠加。为研究河道边界对滑坡涌浪周期的影响规律,借助长江三峡库区万州某河段与原型一致的物理模型,基于flow-3d计算流体力学软件建立三维滑坡涌浪数值模型,给出了数值求解、网格划分和边界条件设置方法,并经物理模型试验对建立的三维数学模型进行一致性较好的验证。按照滑坡体入水点位于河道直线段、弯道凸岸顶点、弯道凹岸顶点3种工况,模拟分析复杂河道边界对滑坡涌浪周期的影响规律,绘制波谱强度与频率关系图,得出不同岸坡坡度、弯道凹岸平面曲率、凹岸圆弧角度、凸岸圆弧角度对涌浪周期的影响规律。

摘要：为研究一种联合消能结构——非完全宽尾墩、消力池和梯形墩相结合的结构在低Fr数下的消能机理,采用模型试验和数值模拟方法对河南省出山店水库泄洪表孔进行研究.数值计算所得水面线与模型试验所测结果吻合良好,说明数值模拟的可靠性.通过对宽尾墩和平尾墩消力池内部流场的对比分析,得到非完全宽尾墩提高消能效果的机理:非完全宽尾墩能使水流横向扩散的空间增大,增强消力池首部水流的立轴旋滚;消力池内存在较大的横向速度梯度,产生剧烈的紊流剪切和横向流动.相对于平尾墩消力池,宽尾墩消力池能较好地控制出池水流的流速及流态,减少下游河岸冲刷,在设计时可以予以参考.

摘要：采用竖(斜)井纵向分段式通风的长大山岭隧道由于涉及隧道特点、交通状况、气象特征、环境要求等多种因素,对通风井与隧道相对位置如何确定目前还没有定论。基于计算流体动力学和污染物体积分数判识标准,以flow-3d为分析工具,参考隧道可行性报告中远景交通量预测的相关数据,对隧道建立了可以综合考虑交通污染、隧道内环境、井外影响等多种因素的通风井位置优化方法。首先以计算流体动力学的相关假设为前提,对气流在隧道与竖井中的运移进行动力学分析,然后采用高次多项式的数据拟合法根据分析结果对规范中未确定的竖井设定位置进行量化。采用此优化方法对某隧道宜布置竖井的大致范围(1 km长)的距离上进行分析,研究得出竖井的最优位置是距气流进口端519 m,即竖井距进出口的距离比为1.079的结论。最后通过总结前人关于采用竖井纵向分段式通风的隧道设计实例,对此方法计算结果的合理性和可靠性进行了验证。

摘要：泥石流中夹杂的巨石在与浆体相互作用下向下游滚动,在运动过程中会对途中遇到的房屋、桥梁等基础设施会造成很大的威胁.流固耦合是研究泥石流中巨石滚动的新方法.利用flow-3d建立沟道-拦砂坝体系及GMO巨石碰撞模型,在RNG k-ε三维湍流模型下研究巨石的滚动特征.研究表明：巨石滚动的速度与流体速度呈正相关,流体速度越大,巨石滚动速度越快,但速度滞后于流体速度;巨石滚动角速度在一定范围内呈现出一种有规律的变化,这与其外形特征具有一定的关系;在遇到陡坎时,巨石跌落后的运动表现出一定的随机性,这与流体速度、密度无关,巨石跌落到碎石土上动能衰减范围在80.7％～98.8％.研究泥石流中巨石的运动特征对泥石流工程防治中拦砂坝、排导槽布置及结构设计具有一定参考价值.

摘要：利用流体力学软件flow-3d对新型抗冲膏浆的工作性能进行研究。在模拟中将抗冲膏浆看作单一均匀的连续流体,采用宾汉姆模型。控制灌浆速度和水流速度两个变量,对新型抗冲水泥膏浆的抗冲刷能力进行了探究。研究表明,当灌浆速度较小时,在0.6 m/s及其以下的水流的冲击下,水泥膏浆保持了较好的完整性,形成有效灌浆,该情况下,水泥膏浆可以作为灌浆材料。当浆液流速较大时(大于0.5 m/s时),也可以形成有效灌浆,但灌浆量过多,被冲走的浆液也增多,造成材料浪费,经济性较差。

摘要：为了解齿坎式宽尾墩的消能效果和机理,以出山店水库枢纽工程为例,在模型试验和数值模拟结果吻合良好的基础上,研究了齿坎式宽尾墩的消能特性和流态,并进一步分析了齿坎式宽尾墩尾端折角大小和齿坎角度对其消能效果的影响。结果表明,水流通过宽尾墩的齿坎后分层,不同层的水流流速不同而相互紊动摩擦,层间水翅在较远处产生剧烈碰撞,进而增强消能效果,获得了最优齿坎式宽尾墩体型,可为工程设计提供参考。

摘要：为研究单侧渐扩消力池水力特性,采用RNG k-ε双方程紊流模型,结合VOF方法,对消力池内水流进行了数值模拟。将计算得出的水面线、压强、流速与模型试验结果进行对比。结果表明:数值模拟与模型试验得到的结果基本吻合;深入分析发现,水流在渐扩侧尾部产生立轴漩涡;跃首旋滚横轴在渐扩侧向上游移动,跃尾横轴在渐扩侧向下游移动;对比计算紊动能和试验脉动压力发现,紊动能在一定程度上反映脉动压力分布情况;反弧段及消力池底板前部脉动压力较大,设计上应对这些区域加强防护。

摘要：桥梁防护中由于桥墩周围的绕流冲刷极其复杂,迄今对该绕流流态及其与河床冲刷关系的认识仍不完善。为了深入分析圆柱桥墩周围的三维水流结构及冲刷现象,利用flow-3d三维模拟软件对不同流速下的圆柱绕流流态进行数值模拟并和模型实验对比另对圆柱桥墩周围的冲刷做了初步的模拟分析。结果表明,flow-3d可以清楚地反映桥墩周围的水流流态并通过了模型实验结果验证。说明flow-3d可以准确模拟单圆柱绕流并获得流场的三维瞬时流速和冲刷现象,本研究可为河床中桥墩附近的冲刷计算和防护设计提供重要的参考。

摘要：为了分析溢洪道上快速变化的流量,判断引水渠内水流的稳定性,采用水工模型试验,对初步设计方案中引水渠内水流的稳定性进行研究。结果表明,在初步设计方案中,引水渠内的水流不稳定,引水通道处水流出现中断现象。为了提高溢洪道中水流的稳定性,对初步设计方案进行修正。通过计算流体力学(CFd)模型,模拟检验修正设计的合理性。结果表明,在修改后的设计方案中,水流中断现象消失,溢洪道中水流更加稳定。将水力模型试验结果和数值模拟试验结果进行对比,结果较吻合,说明采用计算流体力学(CFd)模型模拟溢洪道内的水流是可行的。

摘要：本文基于flow-3d软件,采用RNG湍流模型,对某水电站两种分洪渠设计方案进行了数值模拟。比较分析了不同洪水频率时,两种方案的电站坝前水位,单位时间泄流量以及不同位置流速流态分布特性。结果表明,当洪水频率p=5%时,两种方法流速流态以及泄流能力均相近,随着来流量减小,钢闸坝方案的泄流能力更加显著。