出水柱群的分离涡数值模拟

摘要

水生植物群增加了水流阻力,改变了流场结构,从而影响了水流对物质的输运能力.动力条件的改变,影响着局部床沙冲淤、水体中悬沙的沉降变化,造成局部床面的冲淤演化.同时水生植物群作为水生动物的重要栖息地,对生态的调节起着重要的作用.本文针对挺水型植物群,利用数值模拟技术研究植物群影响下的水流运动.自由表面水流运动数值模型采用有限体积法,基于非结构网格剖分计算域,自由表面的捕捉基于垂向坐标变换.湍流模拟采用分离涡(DES)模型,较之雷诺平均模型(RANS)可获得更为丰富的小尺度湍流场结构.文中通过数值模拟,分析了柱群几何形状、密度等对水流运动的影响.