冰盖下水内冰颗粒运动的模拟研究

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1、本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。．答辩委员会签名主席：『，匀局磋名胆≯寥天謦南缓净粳多降吸独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金目蛩三些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签弋豸痧笋帆幽，，年锄矽日学位论文版权使用授权

2、书本学位论文作者完全了解金日曼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金日巴兰些太堂．可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)签字日期：>矽，，年纱月7日签字日期d囊，，日鬻≯蕊氛≯冷州A嚣嘲蛾冷州苈八％移6叩气多多别州∽冰盖下水内冰颗粒运动的模拟分析摘要冰塞在严寒地区冬季河流上经常出现，冰塞的出现对市政取水、通航、河流

3、上的构筑物、水电站的发展和运行等产生不利影响，由冰塞导致的洪水给沿河两岸人民的生产和生活带来严重的损失。我国是冰塞灾严重的国家之一，随着经济的增长，冰塞灾害所造成的损失越发严重。但是，冰塞是一种复杂的自然现象，其产生和演变的机理的理解及相关的研究工作仍然处于较低的水平。冰花是冰塞形成的基础，冰盖下冰花浓度分布进行研究对于冰塞的形成和演变的研究有很大的帮助。本次研究基于多相流理论，视冰花颗粒为连续介质，采用双流体模型方法，紊流模型采用标准k_8紊流数值模型，通过FLUENT求解器对冰盖下冰花浓度的分布进行模拟研

4、究。通过实验室模型的模拟值与实验室实测数据的比较，验证了模型的可靠性。建立河道垂向二维紊流数值模型，在不同水流流速、冰花颗粒尺寸、入口冰花浓度条件下，对冰盖下冰花浓度场进行模拟分析，获得冰盖下冰花浓度的分布特征，以及水流流速、冰花颗粒尺寸、入口冰花浓度三个因素对冰盖下冰花浓度分布的影响。本次研究还建立了三维有桥墩河道紊流数值模型，对有桥墩情况下冰盖下冰花浓度场进行了模拟分析，获得桥墩对冰盖下冰花浓度场的影响及入口水流流速、冰花颗粒尺寸、入口冰花浓度三个因素对桥墩附近冰花浓度场的影响。关键词：冰花浓度冰盖数值模

5、拟固液两相流·-o●●一ol。-●一‘SimA-movement11nOerulationanaIysisOIIrazilicecoverAbstractIncoldregion，iceiamsoftenoccurinriversinwinter，theappearanceoficeianlhaveallbadeffectontakingmunicipalwater，navigation,fiverstructures，hydropowerdevelopmentandoprerations．etc．Flood

6、causedbytheicejanlhavegreatdamageonthelifeandworkingofthepeoplealongtheriver．ChinaiSoneofthecountriesthatsufferseriousiceialndisaster．Winleconomicgrowth,theloSScausedbyiceiamsbacomemoreserious．However，theiceianlisacomplexnaturalphenomenon,theunderstandingof

7、itsformationandevolutionmechanismandrelatedresearchisstillatalowlevel．FrazilisthebasisfortheformationoficeiamsTheresearchoniceconcentrationdistributionundericecoveriSagreathelpforiceiamformationandevolutionresearch．BasedonmultiphaSeflowtheory,treatingfrazil

8、particlesasacontinuousmedium,usingtwo—fluidmodelapproachandthestandardk-sturbulencenumericalmodel．simulateandanalysefrazilconcentrationdistributionundericecoverbytheFLUENTsolver．Simulateddataofthemodel