二层密度分层流体重力流的数值模拟

摘要

从RANS方程和RNGκ-ε湍流模型出发，采用流体体积法(VOF)来模拟密度分层流动，对盐水和淡水因密度差异导致的分层重力流动现象进行了数值模拟。报道了平底水槽重力流、狭孔交换流的数值模拟结果，分层重力流锋面运动速度的计算值与现有的半理论半经验公式一致。为了揭示地形变化对分层重力流的影响，对设有缓变潜堤的水槽内分层重力流动的形成过程进行了数值模拟，给出了重力头推进速度和局部流场的计算结果，并讨论了分层流界面、流量和锋面附近的流速分布特征。