水流消能防冲的数值模拟方法、系统及终端技术方案

技术编号:42435532 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-16 16:46
本申请提供了一种水流消能防冲的数值模拟方法、系统及终端,通过基于雷诺应力模型,对确定的水流消能防冲的待模拟物理区域进行数值模拟;并对获得的数值模拟结果进行流场信息提取,以及进行可视化展示和分析;根据获得的待模拟物理区域的流场分析结果,调整所述雷诺应力模型的参数,直到获得的数值模拟结果满足收敛条件。本申请可对闸孔出流以及垂向射流等复杂边界条件下的水力要素对边界变形的响应以及数值模拟计算,计算精度更高且更可靠,能够对低弗劳德数的水流消能防冲数值模拟提供支撑和指导,具有重要的工程价值和科学意义。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及河流动力,特别是涉及一种水流消能防冲的数值模拟方法、系统及终端


技术介绍

1、水流消能防冲是水利工程中常见的技术手段,主要用于解决水流在泄水过程中由于能量过大而对下游河床或结构物造成冲刷破坏的问题。在消能方面,常见的措施包括在泄水建筑物的下游修建闸下消能消力池,使水跃发生在池内,通过水跃的表面漩滚和强烈紊动以消除余能,并实现急流向下游缓流的衔接过渡。

2、但是,现有一些低弗劳德数、低水头、低尾水的闸下消能消力池内不能产生稳定充分水跃,池内壅起的水流出池后会产生二次跌落,对下游河床冲刷严重。因此,对低弗劳德数条件下的水流消能防冲数值模拟具有重要的工程价值和科学意义。

3、具体的,闸孔出流以及垂向射流是水利水电工程中的一类复杂边界流动。在闸孔出流冲刷沙质河床时,将会导致下游床面变形和形成局部冲刷坑;与此同时,还会在闸后形成水跃,并在局部冲刷坑及其后的堆积体背水面形成回流等复杂的水流流态。而垂向射流在射入周围流体时,会产生强烈的湍流和涡旋结构,从而对周围环境造成一定的影响,如扰动或破坏已有的流动结构。>

4、目前,针本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,基于雷诺应力模型,对所述待模拟物理区域进行数值模拟的方式包括:

3.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,采用有限体积法对雷诺应力模型中的雷诺应力方程进行空间离散,并采用隐式方法对雷诺应力模型中的雷诺应力方程进行时间离散。

4.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,对雷诺应力模型中的雷诺应力方程基于模型离散方法进行离散化处理的方式包括:

5.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值...

【技术特征摘要】

1.一种水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,基于雷诺应力模型,对所述待模拟物理区域进行数值模拟的方式包括:

3.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,采用有限体积法对雷诺应力模型中的雷诺应力方程进行空间离散,并采用隐式方法对雷诺应力模型中的雷诺应力方程进行时间离散。

4.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,对雷诺应力模型中的雷诺应力方程基于模型离散方法进行离散化处理的方式包括:

5.根据权利要求2所述的水流消能防冲的数值模拟方法,其特征在于,对设置的所述待模拟物理区域的边界条件进行离散化处理的方式包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:廖庭庭张芳勇陆雍容石高峰杨志炎弓路家
申请(专利权)人:上海勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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