大涡模拟水环境中污染物团的运动规律

被引：11

作者：

马福喜

李志伟

机构：

[1] 华北水利水电学院水利系

[2] 香港理工大学土木与结构工程系

来源：

水利学报 | 2002年 / 09期

关键词：

紊流; 大涡模拟; 污染物团;

D O I：

10.13243/j.cnki.slxb.2002.09.010

中图分类号：

X143 [环境水文学];

学科分类号：

081501 ;

摘要：

本文采用大涡模拟方法封闭引入浮力特性并经空间平均后的Navier Stokes紊流方程 ,对水环境中污染物的运动规律进行研究。在用有限差分法对控制方程进行求解时 ,用破开算子法将控制方程分为对流、扩散和源项三部分 ,其中对流项用QUICKET程式求解 ,扩散项用中心差分求解 ,源项用Gauss Seidel迭代法求解。数值计算结合物理模型结果表明 ,污染物团在水环境中运动除有时均定量关系之外 ,还有三大定性规律 :第一 ,污染物团在时间和空间上具有不规则性 ;第二 ,污染物团后部是空的 ;第三 ,在同一条件下进行多次试验 (数学和物理 ) ,污染物团的运动是不一样的。计算表明大涡模拟要优于通常的κ -ε紊流模型 ,它不但能够象κ -ε紊流模型那样计算出污染物在水环境中的时均运动规律 ,而且能够计算出其在空间上的不对称发展过程 ,能够准确地再现其在物理模型中的不对称运动特性。计算结果无论从定性特性还是从定量关系上都与试验结果吻合一致

引用

页码：55 / 60

页数：6

共 8 条

[1]

Instantaneous discharge of buoyant fluid in cross-flow. Yu T S,Li C W. Journal of Hydraulic Engineering ASCE . 1998

[2]

Buoyant vortex rings. Turner J S. Proceedings of the Royal Society of London . 1957

[3]

Large eddy simulation of free surface shallow-water flow. Li C W,Wang J H. International Journal for Numerical Methods in Fluids . 2000

[4]

3D Numerical Simulation of Ambient Discharge of Buoyant Water. Ma F X,Li C W. Applied Numerical Modeling . 2001

[5]

Convection of particle plumes. Li C W. Journal of Hydraulic Research . 1997

[6]

The numerical computation of turbulent flow. Launder B E,Spalding D B. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering . 1974

[7]

Experiments on convection of isolated masses of buoyant fluid. Scorer R S. Journal of Fluid Mechanics . 1957

[8]

Three-dimensional simulation of plumes using a split-operator scheme. Li C W,Zhang F. Int. J. Numer. for Heat and Fluid Flow . 1996

← 1 →