溢洪道水流的二维有限体积法数值模拟

摘要

溢洪道水流是典型的水力学问题,一般是重力驱动的自由面水流.溢洪道水流基本上是在坝顶附近快速变化的水流,在垂直方向上流线明显弯曲.过顶流时同时发生两个现象,即湍流边界层沿剖面的形成并且逐渐增厚,主流流速逐渐增大,主流深度逐渐减小.溢洪道水动力学可以通过物理模拟或数值模拟获得.通过介绍一种数值模型及其在溢洪道顶部断面水流水力特性研究中的应用,针对溢洪道顶部断面流速分布、压力分布和流量特性的模拟来研究溢洪道顶部断面水流的水力特性.结果表明,数值模拟结果与物理模拟结果相吻合,说明数值模拟软件作为一种可用于灵敏度分析的工具,是研究溢洪道等泄水建筑物水流运动规律的有效方法.