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桥墩上游马蹄涡特性研究
【机构】 北京交通大学土木建筑工程学院；
【摘要】 采用分离涡(DES)模拟的方法,求解三维不可压非定常N-S方程组,对柱体雷诺数为Re=8.0×10~6的过临界区内单圆柱绕流流场进行数值模拟,分别计算了不考虑自由液面时水深分别为1m、2.5m、5m的单相流流场和考虑自由液面时水位为2.5m的两相流流场,并以螺旋型流线作为判断马蹄涡位置和形状的主要依据。结果表明,不考虑自由液面时,在三种不同水深的流场中,马蹄涡均表现出了明显的非定常特性,涡系不断绕合、移动,但涡中心的位置、涡的半径、涡量随时间的平均值均不发生变化,使得马蹄涡作用于墩周底面的剪切应力不变;研究还发现,在水深2.5m时,自由液面使得墩前马蹄涡的中心位置向下游移动,涡的半径、涡量均发生变化;因此,在研究墩前马蹄涡时,应考虑自由液面的影响。
- 【会议录名称】 2016年全国环境力学学术研讨会摘要集
- 【会议名称】2016年全国环境力学学术研讨会
- 【会议时间】2016-10-26
- 【会议地点】中国江苏苏州
- 【分类号】O357.5
- 【主办单位】中国力学学会环境力学专业委员会、江苏省力学学会