梯形河道內(nèi)橋墩布置對近岸流速影響的數(shù)值模擬

為了分析沉湖特大橋?qū)h江沉湖河段的防洪影響情況,建立了非正交曲線坐標(biāo)下平面二維水流數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用該模型對漢江沉湖特大橋修建前后的水流運(yùn)動情況進(jìn)行了模擬。模型計(jì)算結(jié)果表明,橋梁修建后對工程附近河段水位和流速影響均較小,基本上不會對沉湖河段防洪產(chǎn)生不利影響。

沉湖特大橋?qū)拥婪篮橛绊懙臄?shù)值模擬——為了分析沉湖特大橋?qū)h江沉湖河段的防洪影響情況，建立了非正交曲線坐標(biāo)下平面二雛水流數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用該模型對漢江沉湖特大橋修建前后的水流運(yùn)動情況進(jìn)行了模擬。模型計(jì)算結(jié)果表明。橋梁修建后對工程附近河段水位和流...

基于一、二維水流數(shù)值模型模擬珠江三角洲流域某順岸式碼頭擴(kuò)建工程后工程附近河道的壅水高度和流速變化,分析了擴(kuò)建工程對工程附近局部流場和河道水流的影響,為順岸式碼頭擴(kuò)建工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

基于一、二維水流數(shù)值模型模擬珠江三角洲流域某順岸式碼頭擴(kuò)建工程后工程附近河道的壅水高度和流速變化,分析了擴(kuò)建工程對工程附近局部流場和河道水流的影響,為順岸式碼頭擴(kuò)建工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

通過一維與二維潮流數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,模擬計(jì)算跨河橋梁建成后,工程河道水流變化情況及對通航的影響。

采穴河上修建橋梁必然會對河道水位和流態(tài)產(chǎn)生影響,為了分析南河大橋?qū)Σ裳ê拥姆篮橛绊懬闆r,建立了正交曲線坐標(biāo)下平面二維水流數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用該模型對采穴河修建南河大橋前后的水流情況進(jìn)行了模擬預(yù)測。模型計(jì)算結(jié)果表明,橋梁修建后對工程附近河段水位和流速影響均較小,基本上不會對采穴河防洪產(chǎn)生不利影響。

為研究橋墩組中軸線與水流方向夾角較大對河道流場的影響,建立了平面二維數(shù)學(xué)模型,先在理想矩形水槽對不同夾角下橋墩組對流場的影響及橋墩優(yōu)化布置進(jìn)行了研究,并通過工程實(shí)例計(jì)算進(jìn)行了進(jìn)一步印證,結(jié)果表明:在夾角角度不變的情況下,將橋墩錯(cuò)開布置可較好的減少因橋墩組中軸線與水流方向夾角較大而帶來的不利影響。

橋梁阻水壅高值計(jì)算是防洪影響評價(jià)的重要組成部分.研究一般的橋梁壅水問題,規(guī)范推薦采用經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行計(jì)算;對于河道水力條件比較復(fù)雜的情況,宜采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算或進(jìn)行物理模型試驗(yàn).相比物理模型,數(shù)學(xué)模型具有投資小、周期短的特點(diǎn).以阿什河干流道外香坊段河道整治工程為例,運(yùn)用hec-ras軟件進(jìn)行數(shù)值模擬研究,分析了橋墩擴(kuò)孔對河道流域的防洪影響.

為對東江北干流中下游右岸一形狀不規(guī)則樁基碼頭對河道流場影響進(jìn)行數(shù)值模擬,本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,建立平面二維數(shù)學(xué)模型模擬此碼頭對河道流場的影響。計(jì)算結(jié)果表明:碼頭建設(shè)后其局部水域流速變化較大,但對整個(gè)河道的影響并不大。

采用正交曲線坐標(biāo)對赤水河鰱魚溪碼頭河段計(jì)算域進(jìn)行了坐標(biāo)擬合,用有限體積法(simplec程式)對擬合坐標(biāo)系下的水流基本控制方程進(jìn)行了離散,在求解過程中采用了欠松弛技術(shù)和逐線迭代法。分析了鰱魚溪碼頭工程前后河段內(nèi)水位、比降及水流流速的變化。研究了碼頭前沿船舶泊穩(wěn)條件和碼頭工程建設(shè)對洪水位的影響,得出了在赤水河鰱魚溪彎道凹岸建港可以將岸線適當(dāng)推向河心的認(rèn)識。

采用準(zhǔn)二維數(shù)學(xué)模型，研究了嘉陵江北碚防洪堤工程修建后河道水流條件變化及其對通航、上游防洪等的影響，分析了工程后，水面及比降變化、主流速度變化和上水航線流速變化，提出了合理可行的工程方案

由于滬漢蓉鐵路交通要道需要進(jìn)行提速,鐵路部門擬在湖北漢丹線跨淪河處新建辛安渡大橋.淪河上修建橋梁必然會對河道水位和流態(tài)產(chǎn)生影響,為了分析辛安渡大橋?qū)S河的防洪影響情況,建立了非正交曲線坐標(biāo)下平面二維水流數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用該模型對淪河修建辛安渡大橋前后的水流情況進(jìn)行了模擬.模型計(jì)算結(jié)果表明,橋梁修建后對工程附近河段水位和流速影響均較小,基本上不會對淪河防洪產(chǎn)生不利影響.

河道主槽兩側(cè)修建的生產(chǎn)堤影響灘槽泥沙橫向交換,對河床演變帶來很大影響。本文針對黃河下游游蕩型河段的現(xiàn)實(shí)狀況,采用平面二維水沙數(shù)學(xué)模型按現(xiàn)狀生產(chǎn)堤、廢除生產(chǎn)堤、限制生產(chǎn)堤三種條件進(jìn)行了典型洪水的模擬,模擬計(jì)算給出了夾河灘-高村河段不同邊界洪水演進(jìn)、漫灘的過程及灘區(qū)淹沒程度。作者分析了三種不同邊界條件對洪水水位、河段流速、灘槽沖淤的影響,表明廢除生產(chǎn)堤使洪水提前進(jìn)灘,與現(xiàn)狀生產(chǎn)堤狀態(tài)相比大大降低了河道洪水位;限制生產(chǎn)堤方案可以適當(dāng)控制漫灘流量,擴(kuò)大灘槽泥沙橫向交換,改善灘區(qū)生產(chǎn)條件。為了維持黃河河槽活力,協(xié)調(diào)人河關(guān)系,抑制二級懸河發(fā)展,限制下游河道生產(chǎn)堤治理方案是比較適宜的。

對于河道寬灘區(qū)修建的風(fēng)電場工程,其風(fēng)機(jī)塔筒群的阻水作用可能會對所在河段的洪水演進(jìn)及河勢穩(wěn)定有所影響,必須予以了解和評估。本文基于mike21軟件,建立了某風(fēng)電場所在河段的二維平面水動力數(shù)學(xué)模型,并對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。在驗(yàn)證洪水條件下,特征斷面模擬水位與設(shè)計(jì)水位的相對誤差均小于1%,表明模型阻力參數(shù)設(shè)置比較可靠。對風(fēng)電場所在灘區(qū)的水流阻力進(jìn)行了概化處理,然后運(yùn)用模型開展了風(fēng)電場工程建設(shè)前、后兩種條件下設(shè)計(jì)特征洪水的數(shù)值模擬,得到了該河段在設(shè)計(jì)特征洪水演進(jìn)過程中的水深、流速等數(shù)據(jù)。通過對比分析工程壅水及主流線位置變化可知,該灘區(qū)風(fēng)機(jī)塔筒群引起的工程壅水較低、流速變化較小、主流線位置變化不大,不會引起該河段河勢的明顯變化。研究成果對灘區(qū)風(fēng)電場工程規(guī)劃設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

對于河道寬灘區(qū)修建的風(fēng)電場工程,其風(fēng)機(jī)塔筒群的阻水作用可能會對所在河段的洪水演進(jìn)及河勢穩(wěn)定有所影響,必須予以了解和評估。本文基于mike21軟件,建立了某風(fēng)電場所在河段的二維平面水動力數(shù)學(xué)模型,并對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。在驗(yàn)證洪水條件下,特征斷面模擬水位與設(shè)計(jì)水位的相對誤差均小于1%,表明模型阻力參數(shù)設(shè)置比較可靠。對風(fēng)電場所在灘區(qū)的水流阻力進(jìn)行了概化處理,然后運(yùn)用模型開展了風(fēng)電場工程建設(shè)前、后兩種條件下設(shè)計(jì)特征洪水的數(shù)值模擬,得到了該河段在設(shè)計(jì)特征洪水演進(jìn)過程中的水深、流速等數(shù)據(jù)。通過對比分析工程壅水及主流線位置變化可知,該灘區(qū)風(fēng)機(jī)塔筒群引起的工程壅水較低、流速變化較小、主流線位置變化不大,不會引起該河段河勢的明顯變化。研究成果對灘區(qū)風(fēng)電場工程規(guī)劃設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

采用三維標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流數(shù)學(xué)模型,引入氣液兩相流體積率模型跟蹤自由水面,對建有高樁碼頭的河道流場進(jìn)行數(shù)值模擬,并從流速分布和水位變化兩方面對數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的可靠性和合理性。分析結(jié)果表明:高樁碼頭樁群對過水?dāng)嗝嬗衆(zhòng)"束窄\"作用,樁群區(qū)外的流速急劇增大;水流進(jìn)入樁群區(qū)一定距離后,存在一個(gè)速度的極小區(qū)域,在樁群影響遠(yuǎn)區(qū),其流速沿程增大;當(dāng)樁群長度一定時(shí),樁群寬度越大,其阻水作用越大;當(dāng)樁群寬度一定時(shí),樁群長度越大,其阻水越明顯。

為研究引橋式高樁碼頭對彎道河道水流的影響,建立了平面二維數(shù)學(xué)模型,基于彎道水流的運(yùn)動機(jī)理,首先對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了典型試驗(yàn)驗(yàn)證,然后模擬西江一多引橋式高樁碼頭對西江某彎道段水流的影響,指出了此類碼頭使彎道河道水流發(fā)生的獨(dú)特變化,并指出數(shù)值計(jì)算中存在的不足及今后研究的努力方向。

采用rngk-ε紊流模型及vof方法處理自由水面,數(shù)值模擬了梯形渠道圓柱形量水槽三維水流運(yùn)動。通過對多個(gè)流量情況的計(jì)算,獲得了駐點(diǎn)水深、水面位置、三維水流流態(tài)等圓柱形量水槽水力特性。數(shù)值模擬的自由水面位置、三維水流流態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,駐點(diǎn)水深的計(jì)算值與實(shí)測值的最大相對誤差為4.11%,最小相對誤差為0.53%。研究表明,采用的數(shù)值模擬方法,能夠有效地模擬圓柱形量水槽水力特性,模擬精度能夠達(dá)到量水設(shè)備要求的精度。

采用cfx等計(jì)算流體動力學(xué)軟件,通過氣熱耦合數(shù)值模擬方法,對比分析了梯形冷卻通道和矩形冷卻通道內(nèi)空氣的流動和換熱特性.

運(yùn)用計(jì)算水力學(xué)的基本理論,采用二維水流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行河流泄洪能力的數(shù)值模擬,借助于sms地表水軟件,分別模擬了河流在不同濕地面積、濕地寬度及不同植物糙率條件下,河流洪水位的抬升情況。結(jié)果表明,不同濕地寬度對泄洪水位的影響,最終歸結(jié)為主槽寬度的變化對泄洪水位的影響。主槽寬度相對于濕地面積及植物糙率,對洪水位的抬升影響較大,且主槽寬度越小,水位漲幅越大。對于在河流中如何布置和種植人工濕地及濕地植物的選取具有一定的指導(dǎo)作用。

引射流對廚房排煙影響的數(shù)值模擬——在傳統(tǒng)的廚房抽油煙機(jī)系統(tǒng)中增加向上的引射流，可以利用引射流的卷吸作用帶動煙氣向上流動，從而達(dá)到增強(qiáng)抽油煙機(jī)排煙能力的效果。本文利用cfd技術(shù)對增加引射流的廚房排煙系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和計(jì)算。對于不同的送風(fēng)速度下所...

基于大渦模擬方法,設(shè)定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件,利用三維非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用有限體積法對控制方程進(jìn)行離散,應(yīng)用cfd軟件fluent對旋流自吸泵的內(nèi)部三維湍流流場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得到泵內(nèi)部流場的分布情況以及突臺附近區(qū)域的流動情況.為了研究突臺結(jié)構(gòu)對性能的影響,對應(yīng)不同突臺結(jié)構(gòu),分別計(jì)算了不同工況下的流動情況,預(yù)測旋流自吸泵的宏觀性能并繪制了性能曲線.通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析和對比,在獲得旋流自吸泵宏觀性能曲線的基礎(chǔ)上,分析突臺附近區(qū)域的內(nèi)部微觀流場與宏觀外部特性之間的關(guān)系.結(jié)果表明,突臺結(jié)構(gòu)對揚(yáng)程、效率影響較大,而對于功率影響較小.基于cfd輔助設(shè)計(jì),通過對突臺尺寸參數(shù)不同方案的性能的對比分析,獲得突臺尺寸參數(shù)的最佳值,從而為泵的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供參考.