块石形状尺寸对水平拖曳力系数影响的数值模拟

摘要：

水平拖曳力系数是研究黄河坝垛水下散抛根石受水流作用的重要力学参数,而水流流速、根石尺寸和根石在水中的仰角对水平拖曳力系数有着不同程度的影响.基于试验数据,应用FLOW-3D数值模拟软件,采用RNG k-ε紊流模型、VOF方法和FAVOR技术模拟水下块体在水流作用下的水平拖曳力.在数值模拟结果验证可靠的前提下,分析块体不同尺寸及其与水流不同夹角对水平拖曳力系数的影响.数值模拟结果表明:当长高比小于等于3.0,水平拖曳力系数随块体长高比增大,先处于波动状态,随后趋于稳定;当长高比大于3.0,水平拖曳力系数随长高比增大而增大;水平拖曳力系数随块体宽高比增大而先增后减,最后保持稳定;水平拖曳力系数随着水流夹角角度增大而先减后增,当夹角为3.时出现最小值.

关键词：数值模拟、FLOW-3D、水平拖曳力系数、块体尺寸、角度

分类号：TV86(治河工程与防洪工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51509104;南昌大学研究生创新专项资金资助项目CX2017073

在线出版日期：2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：41-50