基于FLUENT刚性植被茎粗对坡面流特性影响研究

摘要：

地表植被的地上部分主要是植被的茎部,植被的根茎能有效降低泥沙的输送能力,有助于植物的水肥管理.采用雷诺应力湍流模型,借助三维软件FLUENT,对不同根茎大小的刚性植被进行了数值研究.模拟设计了3种不同根茎大小的的植被,分别是3.5、5.0、6.5 mm,同时保持相同的植被密度,在相同流量条件下进行试验.结果表明:在淹没状态下,随着植被粗度的增加,植被间流速逐渐减小,通道处流速逐渐增加,尾旋和涡流逐步变大.植被粗度的不断增大,导致平均流速逐渐减小,与3.5 mm粗度相比,粗度为5.0和6.5 mm的平均流速分别降低了6.3％和10.6％.湍流动能和强度与植被的粗度呈正相关关系.这些结果对优化农田保护中的坡面植被分布具有重要意义.

关键词：湍流;高雷诺数;数值模型;多相流;植被茎粗;坡面流特性

分类号：S27(农田水利)

资助基金：山东省自然科学基金项目"基于运动波理论的河道植被水流阻力研究"ZR2020ME248

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：87-93