过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟

胡旭跃; 张青松; 马利军

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过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟

胡旭跃, 张青松, 马利军

文章导航 > 水科学进展 > 2011 > 22(6): 851-858

胡旭跃, 张青松, 马利军. 2011: 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟. 水科学进展, 22(6): 851-858.

引用本文:

胡旭跃, 张青松, 马利军. 2011: 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟. 水科学进展, 22(6): 851-858.

HU Xu-yue, ZHANG Qing-song, MA Li-jun. 2011: Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow. Advances in Water Science, 22(6): 851-858.

Citation:

HU Xu-yue, ZHANG Qing-song, MA Li-jun. 2011: Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow. Advances in Water Science, 22(6): 851-858.

过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟

1.
长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙410114;
2.
湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室, 湖南长沙410114;
3.
映秀湾水力发电总厂, 四川都江堰611830

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51079009);湖南省教育厅科学研究重点项目(09A004)

详细信息

作者简介:
胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

中图分类号: TV122

Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow

1.
School of Water Conservancy, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2.
Hunan Province Key Laboratory of Water, Sediment Science & Flood Hazard Prevention, Changsha 410114, China;
3.
Yingxiuwan Hydropower Plant, Dujiangyan 611830, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51079009).

摘要: 通过分析不同长度的过渡段对连接连续弯曲河道后弯水流的影响,探讨航道整治工程设计中过渡段长度的确定依据。在模型试验资料验证的基础上,采用RNG k-ε湍流模型和VOF方法处理自由水面的水气两相流数学模型,对连续弯道水流进行模拟计算。对比不同过渡段长度条件下后弯水流特征的变化情况,发现增加过渡段长度可以减弱前弯对后弯水流的影响。当相对过渡段长度大于一定数值后,后弯的特征水流情况保持稳定,增加过渡段长度所引起的减弱前弯水流对后弯水流影响的效应基本丧失。以后弯水流条件趋于稳定为特征定义临界过渡段长度,可作为航道尺度设计中过渡段长度取值的计算基础。
- 连续弯道 /
- 模型试验 /
- 数值模拟 /
- 水流条件 /
- 过渡段长度
Abstract: The length of transition section is an important parameter of continuous meandering rivers,which has a profound influence on the flow regime in the second bend.Based on the experimental results from the physical models,an air-water two-phase flow model is derived for flow simulation in the continuous bends.Both re-normalisation group (RNG)k-epsilon model and volume of fluid method (VOF)are used in the model derivation.Through inspec-ting various flow regimes due to different lengths of transition sections,it is found that the effect of flow in the front bend on the second bend can be weakened when the length of transition section increases.However,the flow in the second bend will be stabilized when the length exceeds a threshold value.The front bend has a neglectable influence on the flow in the second bend thereafter.Thus,a critical length of transition section can be defined,which can be used as the base value for the design of transition section in practical application.
- continuous bend /
- physical model /
- numerical simulation /
- flow /
- length of transition section

[1]	古力米热·哈那提, 张音, 关东海, 刘迁迁, 苏里坦2020: 生态输水条件下塔里木河下游断面尺度地下水流数值模拟 , 水科学进展, 31, 61-70. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.01.007
[2]	周建银, 姚仕明, 王敏, 朱勇辉, 陈栋2020: 土石坝漫顶溃决及洪水演进研究进展 , 水科学进展, 31, 287-301. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.015
[3]	南军虎, 马保泰, 王煜搏, 牛争鸣, 洪镝2018: 水平旋流消能工水力学研究方法适宜性 , 水科学进展, 29, 390-397. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.03.011
[4]	徐进超, 王晓刚, 宣国祥, 郑飞东, 黄岳2017: 仿自然鱼道整体物理模型试验研究 , 水科学进展, 28, 879-887. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.009
[5]	周刚, 姚仕明, 秦翠翠, 贾鹏2016: 连续弯道水流模拟中二次流修正效果评价 , 水科学进展, 27, 266-279. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.012
[6]	王协康, 周苏芬, 叶龙, 王海周2015: 长江与嘉陵江交汇区水流结构的数值模拟 , 水科学进展, 26, 372-377. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.03.009
[7]	周建银, 邵学军, 假冬冬, 秦翠翠2014: 弯道出流横向流速的衰减长度 , 水科学进展, 25, 392-400.
[8]	周刚, 王虹, 邵学军, 假冬冬, 胡德超2010: 河型转化机理及其数值模拟——Ⅱ.模型应用 , 水科学进展, 21, 153-160.
[9]	聂卫波, 马孝义, 王术礼2009: 沟灌土壤水分运动数值模拟与入渗模型 , 水科学进展, 20, 668-676.
[10]	董贵明, 束龙仓, 王茂枚, 鲁程鹏, 刘丽红2009: 渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟 , 水科学进展, 20, 830-837.
[11]	李云, 李君2009: 溃坝模型试验研究综述 , 水科学进展, 20, 304-310.
[12]	吴时强, 吴修锋, 周辉, 陈惠玲2008: 底流消能方式水电站泄洪雾化模型试验研究 , 水科学进展, 19, 84-88.
[13]	史宏达, 刘臻2006: 溃坝水流数值模拟研究进展 , 水科学进展, 17, 129-135.
[14]	王志东, 汪德爟2004: 含闸墩溢流坝三维过坝水流数值模拟 , 水科学进展, 15, 735-738.
[15]	戴会超, 魏文礼2004: 曲线坐标系二维带自由表面强紊动水流数值模拟 , 水科学进展, 15, 728-734.
[16]	钱家忠, 汪家权, 葛晓光, 张寿全, 李如忠2003: 我国北方型裂隙岩溶水流及污染物运移数值模拟研究进展 , 水科学进展, 14, 509-512.
[17]	吴作平, 杨国录, 甘明辉2003: 河网水流数值模拟方法研究 , 水科学进展, 14, 350-353.
[18]	王玲玲, 严忠民2002: 石梁河水库消力池强紊动水流的数值模拟 , 水科学进展, 13, 363-367.
[19]	尹魁浩, 阮娅, 李金龙, 袁弘任, 翁立达, 刘宝章2001: 水库水体生态系统数值模拟模型及其应用──以丹江口水库为例 , 水科学进展, 12, 165-171.
[20]	余明辉, 张小峰2001: 平面二维溃堤水流泥沙数值模拟 , 水科学进展, 12, 286-290.

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过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟

1. 长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙410114;

2. 湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室, 湖南长沙410114;

3. 映秀湾水力发电总厂, 四川都江堰611830

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51079009);湖南省教育厅科学研究重点项目(09A004)

作者简介:
胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

收稿日期: 2011-01-11
刊出日期: 2011-11-25

中图分类号: TV122

关键词:

摘要: 通过分析不同长度的过渡段对连接连续弯曲河道后弯水流的影响,探讨航道整治工程设计中过渡段长度的确定依据。在模型试验资料验证的基础上,采用RNG k-ε湍流模型和VOF方法处理自由水面的水气两相流数学模型,对连续弯道水流进行模拟计算。对比不同过渡段长度条件下后弯水流特征的变化情况,发现增加过渡段长度可以减弱前弯对后弯水流的影响。当相对过渡段长度大于一定数值后,后弯的特征水流情况保持稳定,增加过渡段长度所引起的减弱前弯水流对后弯水流影响的效应基本丧失。以后弯水流条件趋于稳定为特征定义临界过渡段长度,可作为航道尺度设计中过渡段长度取值的计算基础。

English Abstract

Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow

1. School of Water Conservancy, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;

2. Hunan Province Key Laboratory of Water, Sediment Science & Flood Hazard Prevention, Changsha 410114, China;

3. Yingxiuwan Hydropower Plant, Dujiangyan 611830, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51079009).

Received Date: 2011-01-11
Publish Date: 2011-11-25

Keywords:

Abstract: The length of transition section is an important parameter of continuous meandering rivers,which has a profound influence on the flow regime in the second bend.Based on the experimental results from the physical models,an air-water two-phase flow model is derived for flow simulation in the continuous bends.Both re-normalisation group (RNG)k-epsilon model and volume of fluid method (VOF)are used in the model derivation.Through inspec-ting various flow regimes due to different lengths of transition sections,it is found that the effect of flow in the front bend on the second bend can be weakened when the length of transition section increases.However,the flow in the second bend will be stabilized when the length exceeds a threshold value.The front bend has a neglectable influence on the flow in the second bend thereafter.Thus,a critical length of transition section can be defined,which can be used as the base value for the design of transition section in practical application.

胡旭跃, 张青松, 马利军. 2011: 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟. 水科学进展, 22(6): 851-858.

引用本文:

胡旭跃, 张青松, 马利军. 2011: 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟. 水科学进展, 22(6): 851-858.

HU Xu-yue, ZHANG Qing-song, MA Li-jun. 2011: Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow. Advances in Water Science, 22(6): 851-858.

Citation:

HU Xu-yue, ZHANG Qing-song, MA Li-jun. 2011: Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow. Advances in Water Science, 22(6): 851-858.

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作者简介: 胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow

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出版历程

过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟

1. 长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙410114; 2. 湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室, 湖南长沙410114; 3. 映秀湾水力发电总厂, 四川都江堰611830

作者简介: 胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

English Abstract

Numerical simulation of influence of transition section on continuously curved channel flow

1. School of Water Conservancy, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China; 2. Hunan Province Key Laboratory of Water, Sediment Science & Flood Hazard Prevention, Changsha 410114, China; 3. Yingxiuwan Hydropower Plant, Dujiangyan 611830, China

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作者简介:
胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

1. 长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙410114;

2. 湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室, 湖南长沙410114;

3. 映秀湾水力发电总厂, 四川都江堰611830

作者简介:
胡旭跃(1962- ),男,湖南长沙人,博士、教授,主要从事河道水流运动及航道整治技术等方面的研究.E-mail:huxuyue62@163.com

1. School of Water Conservancy, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;

2. Hunan Province Key Laboratory of Water, Sediment Science & Flood Hazard Prevention, Changsha 410114, China;

3. Yingxiuwan Hydropower Plant, Dujiangyan 611830, China