【摘 要】
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碎石丁坝常用于河道的水流调控,其水动力学特征是评估工程效应的重要依据.流固耦合数值模型可有效地用于模拟相关的水动力学过程,描述其力学特征.建立了带自由表面多孔介质水流模型和离散单元法相耦合的CFD-DEM数值模型,并依据试验数据对模型进行有效性及模拟精度的验证.利用该数值模型开展碎石丁坝绕流的数值模拟,研究结构透水性对局部流动和碎石体受力的影响.研究结果表明:1)随着丁坝透水性的增强,尾流区沿流向延长.2)不同坝体透水性条件下的主流区及尾流区的速度分布有明显的差异,但尾流区内的剪切流速的分布具有一定的相似
【机 构】
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长江航道规划设计研究院,湖北 武汉430040
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碎石丁坝常用于河道的水流调控,其水动力学特征是评估工程效应的重要依据.流固耦合数值模型可有效地用于模拟相关的水动力学过程,描述其力学特征.建立了带自由表面多孔介质水流模型和离散单元法相耦合的CFD-DEM数值模型,并依据试验数据对模型进行有效性及模拟精度的验证.利用该数值模型开展碎石丁坝绕流的数值模拟,研究结构透水性对局部流动和碎石体受力的影响.研究结果表明:1)随着丁坝透水性的增强,尾流区沿流向延长.2)不同坝体透水性条件下的主流区及尾流区的速度分布有明显的差异,但尾流区内的剪切流速的分布具有一定的相似性.3)丁坝结构受力分析显示,随着坝体透水性的增强,块体受力区域由坝头向坝身蔓延、受力区面积逐渐增大.
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