植被作用下复式渠道的三维湍流数值模拟

• 作者: 张明亮 沈永明
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 拖曳力 滩地种植植被 k-ε湍流模型 SIMPLEC程式 三维数值模拟 复式渠道
• 年，卷（期）: 2009,（3）
• 页码范围: 402-411
• 页数: 10页
• 分类号: TV143.1
• 字数: 4933字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-0930.2009.03.0010

摘要

针对浅水植被作用下的渠道流动特征,建立了三维标准的k-ε双方程湍流数学模型,模型考虑了植物拖曳力对水流的影响,植物阻力作为源项被加入到各方程中.曲线网格被应用模拟复杂边界的区域,变量采用部分交错网格布置,利用控制体积法离散控制方程,采用由二维深度平均方程演化而来的2D泊松方程计算三维自由水面,应用SIMPIEC程式求解离散的方程.通过实验室局部带有刚性植被的顺直矩形水槽和滩地种植植物的复式顺直水槽进行了数值模拟研究,给出了测量断面带有植被和未带有植被的速度对比结果及速度、湍流动能等值线图,计算结果和测量结果符合得较好.通过对比分析发现,未种植植被的水槽主流分布在整个渠道断面,种植植被后,由于植被拖曳力的影响,使得主流流速分布发生了改变,主槽流速增大,滩地流速降低,滩地上计算的纵向流速出现了S型的分布,在植物顶部和临近主槽一侧水流的交界面湍动能最大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈永明	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	102	1543	21.0	33.0
2	张明亮	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	7	114	7.0	7.0