水下淹沒建筑物局部流場及河床沖刷坑的數(shù)值模擬.pdf

1、本文作為對橋墩局部沖刷研究工作的一個中間過程，采用二維沿水寬平均的κ-ε雙方程模型對河流中淹沒建筑物附近的流場以及下游的沖刷坑進行了數(shù)值模擬。判定沖刷采用的泥沙起動判據(jù)為：對比水流在底床的剪應(yīng)力τ<,w>與相同條件下Shields曲線對應(yīng)的泥沙臨界起動拖曳力τ<,c>，如果τ<,w><τ<,c>則表明該網(wǎng)格點所在深度的泥沙不能為現(xiàn)有的水動力條件所起動；如果τ<,w>>τ<,c>則相反，該點的泥沙將被起動、搬運。 采用此判據(jù)，計算

2、了平底河床上淹沒建筑物對河道斷面壓縮比例不同時的流場，給出淹沒建筑物下游局部漩渦范圍、局部沖刷范圍及根據(jù)各點剪應(yīng)力對比判斷的最大沖深部位。結(jié)果表明：計算得出的結(jié)論合乎規(guī)律；當(dāng)淹沒建筑物壓縮河道比例小于50﹪時，在建筑物下游形成一個小范圍的漩渦，不是河床沖刷的主因；隨著壓縮比逐漸增大，建筑物下游漩渦區(qū)也增大，由一個渦變化為兩個渦，轉(zhuǎn)變?yōu)楹哟矝_刷的主要原因。 另外，提出了使用有限容積法和直角坐標(biāo)系下四邊形網(wǎng)格來處理活動邊界的預(yù)網(wǎng)格剖