含柔性沉水植物河道水力特性三维数值模拟研究

摘要

采用RNG k-ε双方程湍流模型,VOF法追踪自由水面,对含柔性沉水植物河道的水力特性进行三维数值模拟研究。将柔性沉水植物区域简化为多孔介质区域,以多孔介质模型来模拟柔性植物对河道水流的影响,设定多孔介质模型对湍流的生成和耗散没有影响,以植物带前后压强差确定多孔介质模型的渗透率,以柔性植物所占空间体积比确定多孔介质模型的孔隙率。模拟结果给出了河道沿程水位曲线、流速和紊动强度等参数的垂线分布。最后,将数值模拟计算结果和试验实测结果进行了对比,两者吻合较好,这表明以多孔介质区域代替柔性沉水植物进行数值模拟是可行的。