涌潮水流CFD数值模拟

• 作者: 张芝永 戚蓝 肖厅厅 黄君宝
• 来源期刊: 水利水运工程学报
• 关键词: 涌潮 大涡模拟 水力特性 流体体积法(VOF)
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 32-40
• 页数: 9页
• 分类号: O352
• 语种: 中文
• DOI: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.005

摘要

涌潮是一种对涉水建筑物冲击巨大的非线性强间断流,实现涌潮的小尺度精细模拟是分析涉水建筑物在涌潮作用下结构稳定性的前提.采用大涡模拟(LES)技术求解N-S方程,利用流体体积法(VOF)实现对自由水面的追踪,边界上给定基于涌潮理论公式推导出的涨潮流速与水深条件,进行了涌潮的小尺度精细模拟.结果 表明,数值模拟得到的涌潮传播速度与理论值比较接近,Fr＜1.3时为波状涌潮,Fr＞1.5时为旋滚涌潮,涌潮形态分区与前人的试验成果吻合.在涌潮传播过程中,潮头处流速最大,且表层流速波动幅度始终大于中低层流速波动幅度,旋滚涌潮潮头水体紊动比波状涌潮强烈.模拟结果同时表明涌潮潮前水深与涌潮高度是影响潮头流速波动和形态的主要因素.上述涌潮模拟方法可为涌潮河段涉水建筑物的结构设计及安全评估提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戚蓝	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	77	513	13.0	18.0
2	黄君宝	浙江省水利河口研究院浙江省河口海岸重点实验室	13	58	5.0	7.0
3	张芝永	浙江省水利河口研究院浙江省河口海岸重点实验室	13	8	1.0	2.0
4	肖厅厅	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	3	1	1.0	1.0