明渠弯道水流数值模拟分析

《明渠弯道水流数值模拟分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＴＶ１３１公开：密级中图分类号：ＵＤＣ：：本校编号Ａ＇菊Ｗ交遺乂聲硕±学位论文明渠弯道水流数值模拟分析论文题目，研究生嫂名．张振高学号．０２１２２６０何文社教授学校指导教师姓名：职称：工学硕去专业．水力学及河流动力学申请学位等级；２０１５’Ｐ５２０１５６论文提交日期．０：论义答辩日期：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和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，也不包含获得兰，论文中不包含其他人已经发表或撰写

2、过的研究成果州适通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本硏巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。■学位论文作者签名：签字日期：父年／月３日＾／＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留。特授权兰州交通大、使用学位论文的规定拳可＾乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘（保密的学位论文在解密盾适用本授权说明）学位论文作

3、者签名：蘇捧易导师签名；签字日期：年月日签字目期：＞／尸年谷月日《／Ｔ作硕士学位论文明渠弯道水流数值模拟分析Analysisofopenchannelflownumericalsimulation作者姓名：张振昌学科、专业：工科、水力学及河流动力学学号：0212260指导教师：何文社完成日期：2015.4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity明渠弯道水流数值模拟分析摘要弯道河流普遍存在于自然界中，我国的黄河自古就有九曲十八弯之称，弯道甚至可以认为是河流的基本组成单元之一，相对于顺直河道水流特性,弯道水

4、流具有一些顺直河道水流所不具有的独特特性，如弯道水流在其弯道处水面存在明显的凹岸高凸岸低的水面横比降，从弯道横截面看，由于力矩作用存在明显的环流特性，沿弯道水流方向看，环流呈顺时针方向旋转。研究弯道水流的特性对研究泥沙输移、河道治理、岸堤防护、岸边取水口等都有极大的现实指导意义。并且随着计算机内存的不断扩大、运算速度的不断提升，借助计算机运用数值模拟方法研究弯道水流特性逐渐变得可行并趋于成熟。本文应用数值模拟方法研究了弯道水流特性的一般规律，具体内容有：（1）系统介绍国内外关于弯道水流理论知识、数值模拟的研究现状及发展趋势（2）借助ANS

5、YS/ICEMCFD软件建立正、反相接的90°弯道物理模型并划分网格（3）借助ANSYS/FLUENT软件求解数值模型（4）从弯道水面横比降、弯道环流、纵向流速等方面对连续弯道的水流特性进行分析，并用后处理软件TECPLOT处理结果数据在对以上内容进行分析处理后，本文得出以下几点结论：（1）对于连续弯道的明渠流，水流受惯性力作用，在弯道处水面出现明显的横比降，凹岸水位恒高于凸岸水位，弯道进口处及出口处水位也受到弯道影响，水位出现波动。（2）在弯道处表流由低水位的凸岸流向高水位的凹岸，底流则正好相反，这使得凹岸泥沙输移到凸岸；两弯之间过渡段

6、较短不足以消除前弯产生的环流时，前弯残余环流对后弯水流产生影响，在一定条件下可能形成次环流。（3）从纵向流速看，总体上沿纵向水流流速逐渐增大；在弯道进口前主流靠近凸岸，经过一段距离后，主流开始逐渐向凹岸移动，到后弯入口处主流又重新偏向凸岸，后弯出口后，经过一段距离主流回复到渠道中心处；纵向流速表层流速最大，中层流速次之，底层流速最小。（4）标准k-ε湍流模型、RNG湍流模型及RSM湍流模型计算结果表明，三种模型都能反映流动的基本趋势，但标准k-ε湍流模型对于弯道自由水面的捕捉能力差，其值较后两种湍流模型偏大，不能正确反映弯道自由水面的变化

7、值，RNG湍流模型与RSM湍流模型结果相近，但RSM湍流模型计算时长为三者最大。关键词：明渠；弯道水流；数值模拟；湍流模型论文类型：应用研究I兰州交通大学硕士学位论文AbstractThebendriverarewidespreadinnature,theYellowRivernamedninecurveseighteenturns,bendbeconsideredtobeoneofthebasiccomponentunitofrivers,thebendriverflowhavesomeuniquefeaturesrelativetot

8、hestraightchannelflow,suchasriversurfaceexistslopewithhighconcavebankandlowconvexbank;circulatio