LES在明渠湍流泥沙运动模拟中的应用研究

摘要

本文基于大涡模拟思想建立了三维水流泥沙数学模型,其中泥沙近底边界条件基于动态的泥沙上扬通量和下沉通量进行处理.为提高计算效率,近壁湍流边界层不采用精细网格进行捕捉,而是在较粗的网格上采用流速对数分布律予以模拟.基于开发的模型,探讨了各类亚格子应力模型在粗网格上进行水流泥沙运动模拟的适用性,所选用的亚格子应力模型包括标准Smagorinsky模型、剪应力改进型Smagorinsky模型和RNG模型.研究表明,标准Smagorinsky模型对Smagorinsky系数取值较为敏感,而剪应力改进型模型受Smagorinsky系数影响较小.当取合适的参数时,三类模型均适用于粗网格上水流泥沙运动的模拟.