一种通过CFD确定矩形植被堰流量的方法技术

本发明专利技术属于流体动力学领域，公开了一种通过CFD确定矩形植被堰流量的方法，基于缩尺的矩形植被堰进行物理模型试验和数值计算，对比验证得到合理的数值模拟方法；以0.4为临界点分别对矩形植被堰流量系数和其影响因素进行非线性拟合，得到矩形植被堰流量的非线性表达式，当渠道中设置给定几何参数的矩形植被堰后，测得物理模型试验时矩形植被堰上游水深h后，先进行堰顶长度相对水深h/L分类调用对应的矩形植被堰流量表达式，再将物理模型试验时矩形植被堰上游水深h带入对应流量表达式即可得到实时的矩形植被堰流量。本发明专利技术能够准确合理地预测矩形植被堰的流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流体动力学领域，具体涉及一种通过cfd确定矩形植被堰流量的方法。

技术介绍

1、在偏远山区进行水文勘测和山洪预报时需要依据准确的流量估算，在人工或半自然渠道中修建堰或者拦水坝，既可用于控制渠道水量更有利于实现流量预测，行业内通常采用q=cdb(2g)0.5h1.5来计算带有堰或者拦水坝渠道的实时流量，式中：cd为矩形植被堰流量系数，是一个待求未知量，随堰或拦水坝类型的不同而取值不同，极易受渠道流场水力特性和堰或拦水坝几何特征等因素的影响；b为渠道宽度（单位为m），在给定的渠道中其宽度通常可以简便测得；g为重力加速度，是一个物理常数，通常近似取9.81m/s2；h为堰上总水头（单位为m），其内涵为堰上水深h和渠道速度水头v2/2g之和，v为渠道中过流断面的平均流速（m2/s）。然而渠道中过流断面的平均流速很难精确地测试，一般是通过繁杂的迭代试算对堰上总水头h进行求解，因此很多研究者采用堰上水头h来替代堰上总水头h以简化计算流程，那么带有堰或拦水坝的渠道实时流量计算公式变为：q=cdb(2g)0.5h1.5，将h代替h的影响考虑在矩形植被堰流量系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过CFD确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过CFD确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：步骤S1中对缩尺的矩形植被堰进行物理模型试验，具体为：

3.根据权利要求2所述的一种通过CFD确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：步骤S2与步骤S1相同条件，相同条件是指步骤S2与步骤S1中几何尺寸和下游出口边界条件相同，其中几何尺寸具体指渠道宽度B、堰顶长度L、堰顶高度P和堰顶粗糙度Ks以及矩形植被堰与渠道进口的相对位置；下游出口边界条件是指自由出流，即无障碍物阻挡水流；与步骤S1中矩形植被堰流量Q相同；与步骤S1...

【技术特征摘要】

1.一种通过cfd确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过cfd确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：步骤s1中对缩尺的矩形植被堰进行物理模型试验，具体为：

3.根据权利要求2所述的一种通过cfd确定矩形植被堰流量的方法，其特征在于：步骤s2与步骤s1相同条件，相同条件是指步骤s2与步骤s1中几何尺寸和下游出口边界条件相同，其中几何尺寸具体指渠道宽度b、堰顶长度l、堰顶高度p和堰顶粗糙度ks以及矩形植被堰与渠道进口的相对位置；下游出口边界条件是指自由出流，即无障碍物阻挡水流；与步骤s1中矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓明，乌景秀，张霖，石莎，刘浩能，斯静，危睿，吴立建，时硕硕，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：