基于FLUENT的渗流场数值模拟分析

传统上渗流问题的模拟都是求解渗透水头的拉普拉斯方程,为了利用CFD软件强大的计算及前后处理功能,通过在一般流体力学控制方程基础上增加渗透阻力的办法,以源项的形式导入FLUENT软件的求解器中实现了对渗流的数值模拟,并采用求解自由面的VOF法进行浸润面的计算。地下河槽及矩形土坝两个算例表明,无论对于渗流量、浸润面还是溢出点,计算结果与解析分析及实验数据高度吻合,表明本研究方法精确可靠,为研究渗流问题提供了新的途径。

西夏水库防渗方案渗流场的有限体积法数值模拟研究

采用有限体积法,及VOF自由面捕捉技术对西夏水库土坝垂直防渗墙和水平防渗铺盖两种防渗方案的渗流场进行了数值计算研究。与理论结果对比表明本方法对于渗流量和浸润线都具有很高的计算精度,是可行的。通过对多组深度的防渗墙和多组长度的水平防渗铺盖的计算表明,两种防渗方案渗透比降均能满足设计要求,而渗流量是决定防渗方案的控制因素。

靖乐渠渠首沉沙池数值模拟及处理效率

甘肃省靖远县靖乐渠由乌兰镇陆家嘴黄河南岸引水,实灌面积33.53 km^(2),距今已有500余年历史。黄河水挟沙量大,致使下游河道和倒虹吸淤积严重。针对这一问题,拟将原取水口上移3 km,沉沙后引水入城。通过建立沉沙池数学模型,结合引水流量、含沙量、泥沙颗粒级配等多方面因素,对沉沙池沉沙效率、全年淤积厚度及流场分布进行研究,并对两种进口形式的沉沙池方案进行对比分析。结果表明,运用MIKE21泥沙输运模型计算是可行的;沉沙池进口较窄时比方形进口的沉积效果好,流场分布较好,口门处不易堵塞。

湘桂运河越岭段航运水资源分析

针对湘桂运河越岭段航运水资源不足的问题,开展了水资源配置方案研究,基于流域水系特点,采用定性分析和定量计算的方法,提出泵站提水翻坝、建设补水水库、建设省水船闸等方案解决运河工程航运用水需求的保障措施。该成果为解决湘桂运河越岭段航运水资源不足问题提供了思路,可为浙赣运河等类似运河工程提供借鉴和参考。

北市河河流特征及治理对策分析

以常州北市河为例,通过对流域内环境调查,河流水质监测,污染源分析,提出了典型城市河流存在水动力差,直排口多,淤泥厚,生态匮乏等特征。从外源、内源、生态修复、水质提升及长效管理5个维度提出相应的治理策略,使北市河环境得到改善。

VOF数值模拟在含复杂渗控结构渗流问题中的应用

含复杂渗控结构的渗流问题在土木工程中非常常见。本研究从计算水力学的角度出发,利用fluent软件,采用有限体积法及VOF自由面捕捉技术相结合的方法解决含复杂渗控结构的渗流问题。通过实例计算和实验数据的比对,结果表明,将该方法应用于计算复杂渗控结构的浸润线与渗流量均具有较高的精度,是快捷可行的数值计算途径。通过对复杂工况中的排水结构尺寸进行调整,验证了采用VOF方法计算复杂渗控结构的有效性和鲁棒性。