透空潜坝附近水流特性的数值模拟

作者：欧阳澍; 刘成林; 程永舟^*; 王文森; 王小明

来源：水利水运工程学报, 2019, (01): 109-118.

DOI：10.16198/j.cnki.1009-640x.2019.01.014

• 透空潜坝
• 水流特性
• 透空率
• 水深
• 流速

透空式潜坝是一种兼顾生态和环境的新型整治建筑物。为深入了解透空潜坝附近水流特性,基于N-S方程和不可压缩气液两相流理论建立三维数值水槽,对梯形透空式潜坝附近水流特性进行数值模拟,研究了透空率、水深和流速对潜坝附近流场、紊动能和涡量等水流特性的影响规律。结果表明:相同水流条件下,随着透空率的增大,坝后回流流速减小,坝后根部紊动强度逐渐增大,而坝后1～4倍坝高范围内紊动强度逐渐减小,涡量先增大后减小。透空率不变情况下,在相同断面平均流速条件下随着水深增大,透水率逐渐减小,潜坝附近紊动强度整体减小,但紊动范围变化不大,坝顶强涡量区面积减小。在相同水深条件下随着断面平均流速增大,涡旋回流强度逐渐增大,潜坝附近高紊动区紊动强度整体也增大,坝体顶侧和透水圆孔附近正负涡量间隔分布,强度逐渐增大。

• 单位
  长沙理工大学; 南昌大学建筑工程学院; 长江航道规划设计研究院