弯曲型及顺直型河道水流三维数值模拟

采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、可实现k-ε模型和Reynolds应力模型共4种紊流模型,对梯形断面连续弯道三维水流运动特性进行了数值模拟。从水面线、水流流速、紊动结构及分布特性等方面,比较了4种紊流模型计算结果与实测值的差别。结果表明,Reynolds应力模型由于考虑了水流紊动黏度的各向异性效应,对弯道水流运动特性的模拟精度高于其他3种k-ε模型。进一步采用Reynolds应力模型对连续弯道对应的同长度、同断面型态的顺直河槽进行计算,用实测值验证了Reynolds应力模型也能较好地适用于顺直河槽的水流运动模拟。研究成果可用于弯曲型及顺直型河道水流的三维模拟计算中。

顾及二次流及定点流速的横向流速模型构建

为了解决顺直河槽断面流速精确估计及断面流量实时估计的难题,提出了一种顾及二次流及定点流速的顺直河槽断面横向流速分布模型构建方法。首先,推导出断面流速分布简化模型;在此基础上,得出模型求解方法;最后,将该方法应用于实际断面的流速模型构建,取得了优于0.06m/s的流速估计精度。