基于VOF与湍流模型的闸下非恒定急变流试验与数值模拟研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 引言 | 第9-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 明渠非恒定流研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 非恒定急变流研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 闸下消能防冲设计条件研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.4 湍流在明渠流的求解的应用 | 第16-17页 |
| 1.2.5 CFD的研究进展与应用 | 第17-18页 |
| 1.3 研究内容 | 第18-19页 |
| 2 闸门开启过程的实验研究 | 第19-29页 |
| 2.1 模型试验基本原理 | 第19-20页 |
| 2.2 物理模型 | 第20-29页 |
| 2.2.1 试验目的 | 第20-21页 |
| 2.2.2 模型设计 | 第21页 |
| 2.2.3 量测设备 | 第21-22页 |
| 2.2.4 试验方案 | 第22-23页 |
| 2.2.5 试验结果及分析 | 第23-29页 |
| 3 基于湍流和多相流模型的流场计算技术 | 第29-47页 |
| 3.1 流体运动的特点 | 第29-30页 |
| 3.2 湍流数值模拟方法分类 | 第30-31页 |
| 3.3 计算流体力学 | 第31-36页 |
| 3.3.1 基本思想及步骤 | 第31页 |
| 3.3.2 计算流体力学分析的主要环节 | 第31-33页 |
| 3.3.3 计算流体力学需计算的控制方程组 | 第33-36页 |
| 3.4 近壁区计算方法 | 第36-39页 |
| 3.4.1 壁面边界层与壁面函数 | 第36-38页 |
| 3.4.2 近壁区的网格处理 | 第38-39页 |
| 3.5 VOF模型的控制方程组 | 第39-40页 |
| 3.6 网格 | 第40-46页 |
| 3.6.1 类型和质量 | 第40-42页 |
| 3.6.2 网格质量评价标准 | 第42页 |
| 3.6.3 选择合适的网格类型 | 第42-44页 |
| 3.6.4 网格自适应 | 第44-45页 |
| 3.6.5 水闸网格的自适应 | 第45-46页 |
| 3.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 闸下非恒定急变流的二维数值模拟方法 | 第47-53页 |
| 4.1 计算区域的确定 | 第47页 |
| 4.2 二维网格建模 | 第47-49页 |
| 4.3 实现闸门开启过程的UDF程序 | 第49-51页 |
| 4.4 边界条件的处理 | 第51-52页 |
| 4.5 重力加速度的设定 | 第52页 |
| 4.6 求解控制参数的设定 | 第52-53页 |
| 5 闸下非恒定急变流的二维数值模拟 | 第53-76页 |
| 5.1 计算工况 | 第53-54页 |
| 5.2 二维模拟结果与验证 | 第54-59页 |
| 5.3 二维模拟结果分析 | 第59-75页 |
| 5.3.1 相分布图 | 第59-61页 |
| 5.3.2 压力场分布 | 第61-65页 |
| 5.3.3 速度场分布 | 第65-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 结论与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 结论 | 第76-77页 |
| 6.2 展望 | 第77-78页 |
| 附录 二维速度进口边界条件的用户自定义函数 | 第78-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 参考文献 | 第94-99页 |
| 作者简介 | 第99页 |
