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溃坝水流三维湍流的试验与数值分析

被引：18
作者：
曹志先
郑力
钱忠东
机构：
[1] 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
来源：
武汉大学学报(工学版) | 2010年 / 43卷 / 02期
关键词：
溃坝; 气液两相流动; 雷诺应力模型; VOF模型;
D O I：
暂无
中图分类号：
TV131.6 [水工试验];
学科分类号：
摘要：
采用假定溃口形状,选取临界漫顶及坝体完全淹没2组不同流量,进行定床物理模型试验,测量了溃口内部水流的垂线流速分布.采用CFD软件FLUENT对2组三维溃坝水流进行全流场湍流数值模拟,其结果与试验值吻合较好,同时较为精细地捕捉到了坝前水位稳定后溃坝水流三维流场、湍动能和壁面剪切应力.结果表明:高强度壁面剪切应力可能为坝体侵蚀主要因素,在坝顶及溃口与坝面的连接处壁面剪切应力及湍动能出现极大值,强湍动能将使得侵蚀的泥沙迅速扩散到水体当中,随着水流的运动向下游输移.三维流动的存在,使得泥沙向下游输运的过程中先向溃口内部集中,到达下游河道后再逐渐扩散到整个河道中.小流量情况下,这一趋势不太明显,随着漫顶流量的增大这一趋势明显增强.以上水力条件可能为溃口迅速展宽、降低的主要因素.
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页数：6
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