泵站前池水沙流的数值模拟

摘要：

针对泵站前池内的水沙流动,基于格子Boltzmann方法和大涡模拟思想,建立了二维浅水LBM-BGK模型和泥沙数学模型的联合计算模式,进行了水沙流的数值模拟研究.介观LBM-BGK模型采用了LES的亚格子尺度应力SGS模式模拟二维浅水方程,宏观二维平面泥沙数学模型包括悬沙输运方程、河床变形方程、水流的挟沙力公式等.水流与悬沙之间的求解方法采用非耦合解模式,即先求解出水流运动控制方程,再求解泥沙输运方程,推求前池底部的冲淤变化.最后,成功地模拟了泵站前池水沙流的流速分布、水深变化和旋涡的位置和尺寸,以及泥沙的冲淤变化,流速计算结果与试验结果比较吻合.计算结果表明:此联合计算模式在一定程度上客观地、较好地重演了前池内水流的基本流态以及泥沙的冲淤变化.

关键词：水沙流、泵站前池、格子Boltzmann方法、大涡模拟、二维浅水方程、泥沙数学模型

所属期刊栏目：29

分类号：S277.9(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金资助项日50976124,50779069;新世纪优秀人才支持计划项日NETC-10-0784

在线出版日期：2012-02-21（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：411-417