【摘 要】
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随着计算机技术的广泛应用和发展,对天然河道各方面的研究也更加深入。其中,以河流动力学、弯道水力学、流体动力学、数值计算方法等学科知识为基础的弯道数值模拟现今已越来越
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随着计算机技术的广泛应用和发展,对天然河道各方面的研究也更加深入。其中,以河流动力学、弯道水力学、流体动力学、数值计算方法等学科知识为基础的弯道数值模拟现今已越来越受到重视。对数学模型也已由一维问题逐步发展到二维及三维问题。本文通过对现有弯道水流数学模型的比较分析,依据本文所选黄河宁夏典型弯道河段的特点,建立了适用于该弯道河段的平面二维水流数学模型,且编写了MATLAB程序。并且还运用FLUENT软件对所研究弯道段进行了三维数值模拟,最后将两种数值模拟的结果进行了比较分析。
本文主要内容如下:
1.根据所选弯道段的边界特点,采用在极坐标系下划分区域网格的方法,结合了扫描方法确定边界上网格节点的坐标值,基本解决了采用此方法引起的阶梯型网格的缺点。
2.采用守恒性能高的有限体积法对方程进行离散,并选用符合水流运动特性的一阶迎风格式,利用向后错位交错网格下的SIMPLE算法进行数值计算,提高了计算效率和精度。
3.运用FLUENT软件对所选河段进行三维数值模拟,更好的反映弯道对水流的影响。
4.将二维和三维模拟结果进行比较分析,模拟结果基本反映了弯道河段水流所具有的特性。
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