曲线坐标系下考虑植被影响的k-ε-Ap固液两相双流体湍流模型

摘要：

该文建立了曲线坐标系下考虑植被影响的三维k-ε-Ap固液两相双流体湍流模型,模拟弯曲渠道内布置水生植被后水流和泥沙的运动结构以及弯道内的河床变形.通过模拟试验室60°弯道内流经植被的水流流速平面结构和断面分布,验证了模型中液相模块的准确性.通过模拟60°弯道内不同植被布置情况对水流泥沙运动和床面变形的影响,验证了模型中床面变形模块的准确性.数值结果较好地再现了试验规律.计算结果表明在弯道内布置植被改变了水流流速分布,植被覆盖区域的水流流速明显降低,泥沙运动减弱;非植被覆盖区域的水流流速增大,泥沙运动加剧;合理布置植被可以减缓弯道凹岸的泥沙侵蚀;数值计算结果和试验结果之间的比较表明三维k-ε-Ap固液两相双流体湍流模型处理推移质运动的方法比三维单流体模型更加合理.

关键词：曲线坐标系、三维k-ε-Ap模型、双流体湍流模型、水生植被、弯道、水流、泥沙、河床变形

所属期刊栏目：39

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目50839001;国家重点基础研究发展规划973计划2005CB724202

在线出版日期：2009-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：854-864