三维交错沙波上的紊流特性数值模拟-河海大学期刊部主办.PDF

第37卷第4期 水 利 水 电科 技 进 展 2017年7月 Vol.37 No.4 Advances in Science and Technology of Water Resources Jul. 2017 DOI:10.3880/ j.issn.1006 7647.2017.04.004 三维交错沙波上的紊流特性数值模拟 1 1 2 1 何立群 ,陈孝兵 ,陈摇 力 ,赵摇 坚 (1.河海大学水利水电学院,江苏 南京摇 210098; 2.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京摇 210098) 摘要:为了揭示复杂河床沙波上的紊流结构特性,利用Fluent软件,基于雷诺平均N鄄S 方程及k鄄棕 紊流模型构建了描述三维沙波上水流运动规律的数学模型,并采用试验数据对模型进行了验证。 结果表明:所采用的数值模拟模型能够良好的刻画沙波上的紊流特征,沙波的三维性是影响水流紊 流结构的重要因素;相比于纵向相位差渍 ,三维交错沙波的横向相位差渍 对剪切应力与床面阻力 1 2 的影响更加显著,随着渍 增大,沙波逐渐交错,剪切应力与床面阻力均减小。 2 关键词:三维沙波;k鄄棕模型;紊流;剪切应力;床面阻力 中图分类号:TV131摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1006 7647(2017)04 0019 06 1 Numericalsimulationofturbulentcharacteristicsoverinterlacedthree鄄dimensionalsandwaves/ / HELiqun ,CHEN 1 2 1 Xiaobing ,CHEN Li , ZHAO Jian (1.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering,Hohai University, Nanjing 210098, China; 2.State key Laboratory of Hydrology鄄Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University,Nanjing 210098,China) Abstract:In order to investigatethe structural characteristicsof turbulentflow over sandwaveson a complicatedriverbed, a numerical model for simulatingflow overthree鄄dimensional sandwaveswasestablishedusingtheFluent softwarebasedon the Reynolds鄄averaged Navier鄄Stokes (RANS) equations and the k鄄棕 turbulence model. The model was verified using experimental data. The results show that the established mo