典型弯道水流中的水沙二相流三维数值模拟研究

摘要

弯道式渠首是利用水沙在弯道中的分离特性来处理泥沙,并提高引水质量的一种简单有效的工程措施。弯道中的水沙淤积形态直接体现弯道设置是否合理,本文主要从物理模型试验和数值模拟两方面对典型弯道水沙二相流进行研究,主要内容和结论如下:
　　(1)通过物理模型试验,得到了在所有工况下典型弯道水流的物理试验数据,主要有不同流量下,弯道段清水流场的水面线、流速分布及动床泥沙冲淤平衡时典型断面的泥沙冲淤等高线图。
　　(2)综合比较紊流模型的优缺点及适用性,选用Fluent软件提供的RNG紊流模型对弯道水沙二相流进行三维数值模拟,将数值模拟结果与物理试验结果进行对比,结果表明二者吻合较好,说明RNG紊流模型对弯道水沙二相流进行三维数值模拟是可行的。
　　(3)数值模拟结果表明,紊流模型可以较好地模拟实际工程中的弯道水流,可以为弯道式渠首的设计提供理论指导,从而弥补物理模型试验的不足,减少物理模型试验所耗费的时间以及人力物力。

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第1章 绪论

1.1研究目的与意义

1.2弯道水沙国内外研究现状

1.4本文研究对象、内容、方法及技术路线

第2章 弯道水沙二相流数学模型

2.1引言

2.2基本方程

2.3泥沙方程

2.4紊流模型

第3章 弯道渠首物理模型试验

3.1物理模型试验设计

3.2泥沙在弯道中的淤积试验研究

第4章 弯道水沙二相流的三维数值模拟

4.1引言

4.2 CFD模型

4.3模型验证与结果分析

4.4本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2本文的创新点

5.3展望

参考文献

致谢

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