漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟

槐文信, 陈文学, 童汉毅, 卓建民

文章导航 > 水科学进展 > 2003 > 14(1): 15-19

槐文信, 陈文学, 童汉毅, 卓建民. 漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟[J]. 水科学进展, 2003, 14(1): 15-19.

引用本文:

槐文信, 陈文学, 童汉毅, 卓建民. 漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟[J]. 水科学进展, 2003, 14(1): 15-19.

HUAI Wen-xin, CHEN Wen-xue, TONG Han-yi, ZHUO Jian-min. 3-D numerical simulation on overbank steady open channel flows in compound channels[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(1): 15-19.

Citation:

HUAI Wen-xin, CHEN Wen-xue, TONG Han-yi, ZHUO Jian-min. 3-D numerical simulation on overbank steady open channel flows in compound channels[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(1): 15-19.

漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟

1.
武汉大学水利水电学院, 湖北, 武汉, 430072;
2.
中国水利水电科学研究院, 北京, 100038;
3.
深圳市治理深圳河办公室, 广东, 深圳, 518008

基金项目: 教育部骨干教师资助项目;广东省水利厅科研基金资助项目

作者简介:
槐文信(1963- ),男,陕西乾县人,武汉大学教授、博士生导师,主要从事环境水力学方面的研究.

中图分类号: TV131.1

3-D numerical simulation on overbank steady open channel flows in compound channels

1.
Dept. of River Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China;
2.
China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;
3.
Shenzhen River Regulation Office, Shenzhen 518008, China

Funds: The project is supported by Foundation of University key Teacher of the Ministry of Education

摘要: 采用Naot-Rodi代数应力模型(N-R模型),结合非均匀交错网格下的混合有限分析法(HFAM)来计算漫滩水流的三维流动。为了得到稳定的收敛解,作了两点改进:其一为非均匀网格中数值离散的导数项二阶格式的引入;其二为复式断面分块耦合技术的采用。给出了漫滩水流主流速等值线、二次流的断面分布、垂线平均流速的横向分布以及主槽与全断面流量比随相对水深的变化规律。部分结果与实验资料的对比,表明NR模型和HFAM能较好地用于研究漫滩水流流速、流量和水位的关系。
- 漫滩 /
- 明渠水流 /
- 三维数值模拟
Abstract: The Naot-Rodi algebraic turbulence stress model (N-R model) and the hybrid finite analytic method with staged grid are used to predict the behavior of 3-D overbank flow.In order to get the stable convergence solutions,the two kind measures are taken.The first is to use the correctly derivative scheme in non-uniform grid.The second is to use the multi-block matching method.Numerical tests are carried out for an open channel flow with compound section.The detailed results of main velocity contours,second flow distribution in cross section,lateral velocity distribution for relative water depth with 0.46, depth variation of proportions of flow in channel and floodplams are compared with the experimental data.Some quite reasonable results are obtained.It can be shown that the N-R rmdel with hybridfinite analytic method can be used to predict the relationship between water level and discharges for overbank flow.
- overbank /
- open channel flow /
- 3-D numerical simulation

[1]	Shiono K, Knight D W. Two dimensional analytical solution for a compound channel[A]. Proc 3rd. Iwasa Y, et al.International symposium on refined flow modelling and turbulence measurements[C]. Tokyo,Japan. 1988. 503-510.
[2]	Knight D W, Shiono K, Part J. Prediction of depth mean velocity and discharge in natural rivers with overbank flow[A]. Inter Conf. On hydraulic and environmental modelling of coastal[C]. Estuar in eand River Water, ed. Falconer R A, et al. Bradford: Gower Technical Pres, 1989. 419-428.
[3]	Keller R J, Rodi W. Prediction of flow characte ristics in main channel flood plain flow[J]. Journal of Hydraulic Research, 1988, 26(1):255-286.
[4]	Prinos P. Experiments and numerical modelling in c ompound open channel and dust flows[A]. Proc of HYDROCOMD 89[C]. 425-441.
[5]	Krishnappan B G, Lau Y. Turbulence modelling of flood plain flows[J]. J of Hydraulic Engineering, ASCE, 1986, 112(4): 25 1-264.
[6]	Kamahawa Y, Tami N. Numerical calculation of tu rbulent flow in compound channels with an algebraic stress turbulence model[A].3rd Inter, Symposium on refined flow modelling and turbulence mea surements[C]. ed. Iwasa Y, et al. Tokyo, Japan,1988. 9-17.
[7]	Larsson R. Numerical simulation of flow in compound channels[A]. 3rd Inter, Symp. On refined flow modelling and turb ulence measurements[C]. ed. Iwasa Y, et al. Tokyo, Japan, 1988.537-544.
[8]	Naot D, Rodi W. Calculation of secondary currents in channel flow[J]. J of Hydraulic Division, ASCE, 1982,108(2): 98 4-968.
[9]	林斌良,Shiono K. 复式断面明渠三维紊流的数值模拟[J].水利学报, 1995, (3): 52-61.
[10]	陈文学.应力驱动二次流和轴对称绕流体流场的数值模拟[D].武汉:武汉水利电力大学, 1997.
[11]	Mayer R W. Velocity and discharge in compound cha nnels[J]. J of Hydraulic Engineering, ASCE, 1987, 113(6): 753-766.
[12]	Knight D W, Demetriou J D. Floodplain and mai n channel flow interaction[J]. J of Hydraulic Engrg, ASCE, 1983, 109(8): 1 073-1 092.
[13]	槐文信, 等.环形和双孔射流吸附区的混合有限分析解[J].水动力学研究与进展, 1993, 9(2):112-119.
[14]	李炜.粘性流体的混合有限分析解法[M].北京:科学出版社, 2000.11-18.

[1]	假冬冬, 杨俊, 陈长英, 张幸农, 应强. 中国北方季节性冰冻河流岸滩崩塌数值模拟——以松花江为例 . 水科学进展, 2021, 32(5): 717-726. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.05.007
[2]	假冬冬, 陈长英, 张幸农, 应强. 典型窝崩三维数值模拟 . 水科学进展, 2020, 31(3): 385-393. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.008
[3]	张晓雷, 夏军强, 陈倩, 果鹏. 生产堤溃决后漫滩水流的概化模型试验研究 . 水科学进展, 2018, 29(1): 100-108. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.012
[4]	假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农. 岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例 . 水科学进展, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007
[5]	申冠卿, 张原锋, 张敏. 黄河下游漫滩高含沙洪水滩槽界定及泥沙时空沉积特性 . 水科学进展, 2017, 28(5): 641-651. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.05.001
[6]	假冬冬, 黑鹏飞, 邵学军, 张幸农. 分层岸滩侧蚀坍塌过程及其水动力响应模拟 . 水科学进展, 2014, 25(1): 83-89.
[7]	卫望汝, 邓军, 田忠, 张法星. 明渠水流自掺气发展区水气结构分析 . 水科学进展, 2014, 25(5): 704-712.
[8]	陈兴伟, 林木生, 程年生, 林炳青. 粗糙透水床面明渠水流的垂线流速分布 . 水科学进展, 2013, 24(6): 849-854.
[9]	丁全林, 王玲玲, 汪德爟, 方政. 基于多松弛格子玻尔兹曼的弯道水流三维数值模拟 . 水科学进展, 2012, 23(4): 523-528. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2251.017
[10]	假冬冬, 邵学军, 张幸农, 周建银. 三峡水库蓄水初期近坝区淤积形态成因初步分析 . 水科学进展, 2011, 22(4): 539-545.
[11]	韩龙喜, 陆东燕, 李洪晶, 张德敏, 张芃. 高盐度湖泊艾比湖风生流三维数值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(1): 97-103.
[12]	刘稳, 诸葛亦斯, 欧阳丽, 余伟, 刘德富. 水动力学条件对鱼类生长影响的试验研究 . 水科学进展, 2009, 20(6): 812-817.
[13]	胡旭跃, 刘斌, 曾光明, 程永舟, 李冬. 植物粗糙度对明渠水流阻力影响的试验研究 . 水科学进展, 2008, 19(3): 372-377.
[14]	姚仕明, 王兴奎, 张超, 张大伟. 两坝间河段通航水流条件的三维数值模拟 . 水科学进展, 2007, 18(3): 374-378.
[15]	王玉海, 喻国华, 胡彦君. 明渠水流自由面失稳与滚波发育研究 . 水科学进展, 2006, 17(6): 881-886.
[16]	许唯临, D. W. Knight, 唐小南. 漫滩水流摩阻因子与涡粘性系数的研究 . 水科学进展, 2004, 15(6): 723-727.
[17]	王志东, 汪德爟. 含闸墩溢流坝三维过坝水流数值模拟 . 水科学进展, 2004, 15(6): 735-738.
[18]	杨中华, 槐文信. 流动环境中铅垂圆形负浮力排放的三维数值模拟 . 水科学进展, 2004, 15(3): 286-290.
[19]	韩龙喜. 三峡大坝施工期水环境三维数值预测方法 . 水科学进展, 2002, 13(4): 427-432.
[20]	槐文信, 陈雪峰, 陈大宏. 污水侧排近区特性的三维数值模拟研究——近区特性的数值预报(Ⅱ) . 水科学进展, 2001, 12(1): 28-32.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 169
HTML全文浏览量: 21
PDF下载量: 609
被引次数: 0

漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟

1. 武汉大学水利水电学院, 湖北, 武汉, 430072;

2. 中国水利水电科学研究院, 北京, 100038;

3. 深圳市治理深圳河办公室, 广东, 深圳, 518008

基金项目: 教育部骨干教师资助项目;广东省水利厅科研基金资助项目

作者简介:
槐文信(1963- ),男,陕西乾县人,武汉大学教授、博士生导师,主要从事环境水力学方面的研究.

收稿日期: 2001-11-19
修回日期: 2002-01-15
刊出日期: 2003-01-25

中图分类号: TV131.1

关键词:

三维数值模拟

摘要: 采用Naot-Rodi代数应力模型(N-R模型),结合非均匀交错网格下的混合有限分析法(HFAM)来计算漫滩水流的三维流动。为了得到稳定的收敛解,作了两点改进:其一为非均匀网格中数值离散的导数项二阶格式的引入;其二为复式断面分块耦合技术的采用。给出了漫滩水流主流速等值线、二次流的断面分布、垂线平均流速的横向分布以及主槽与全断面流量比随相对水深的变化规律。部分结果与实验资料的对比,表明NR模型和HFAM能较好地用于研究漫滩水流流速、流量和水位的关系。

English Abstract

槐文信, 陈文学, 童汉毅, 卓建民. 漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟[J]. 水科学进展, 2003, 14(1): 15-19.

引用本文:

槐文信, 陈文学, 童汉毅, 卓建民. 漫滩恒定明渠水流的三维数值模拟[J]. 水科学进展, 2003, 14(1): 15-19.

HUAI Wen-xin, CHEN Wen-xue, TONG Han-yi, ZHUO Jian-min. 3-D numerical simulation on overbank steady open channel flows in compound channels[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(1): 15-19.

Citation:

HUAI Wen-xin, CHEN Wen-xue, TONG Han-yi, ZHUO Jian-min. 3-D numerical simulation on overbank steady open channel flows in compound channels[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(1): 15-19.

全文HTML

参考文献 (14)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回