基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、分類號(hào)號(hào)UDCCC密級(jí)級(jí)級(jí)學(xué)號(hào)號(hào)0708150819矛擠襯聲去軍碩士學(xué)位論文基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場(chǎng)數(shù)值模擬鐘小彥學(xué)科名稱:學(xué)科門類:指導(dǎo)教師:水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)李國(guó)棟教授申請(qǐng)日期:2010年3月論文題目:基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場(chǎng)數(shù)值模擬學(xué)科專業(yè):水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)研究生:鐘小彥簽名:指導(dǎo)教師:陳剛教授簽名:李國(guó)棟教授簽名:摘要滲流控制不當(dāng)是導(dǎo)致大壩發(fā)生滲漏、滲透破壞的主要原因，因此，滲流的分析計(jì)算對(duì)于水工建筑物的安

2、全運(yùn)行具有十分重要的意義。在一般的研究中，滲流自由面均通過(guò)求解滲透水頭的拉普拉斯方程，采用逐步逼近的辦法確定。而本文則發(fā)展了基于多孔介質(zhì)模型和VOF自由面捕捉技術(shù)的滲流計(jì)算方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)在回顧現(xiàn)有滲流研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了基于多孔介質(zhì)模型和VOF捕捉浸潤(rùn)面的自由滲流計(jì)算方法，控制體積法離散數(shù)學(xué)模型。以均質(zhì)土壩、地下河槽的滲流場(chǎng)計(jì)算為例，對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，得到的滲流量、浸潤(rùn)面計(jì)算結(jié)果和理論解非常吻合。說(shuō)明應(yīng)用多孔介

3、質(zhì)模型和vOF自由面捕捉技術(shù)進(jìn)行滲流計(jì)算具有很高的精度，是行之有效的。(2)應(yīng)用多孔介質(zhì)模型和VOF法浸潤(rùn)面模擬技術(shù)，對(duì)含排水廊道矩形壩及含排水系統(tǒng)混凝土重力壩的滲流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，取得了與參考文獻(xiàn)幾乎一樣的模擬結(jié)果，說(shuō)明該法應(yīng)用于模擬諸如含排水孔等復(fù)雜滲流場(chǎng)的計(jì)算也是可行的。(3)將該法應(yīng)用于西夏水庫(kù)庫(kù)區(qū)輻射排滲井的優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)輻射井設(shè)計(jì)原則，參照銀北灌區(qū)輻射井設(shè)計(jì)情況，結(jié)合西夏水庫(kù)庫(kù)區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)，提出了輻射井的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)不