振蕩流與底沙、泥相互作用的研究.pdf

1、泥沙運(yùn)動與水流的紊動現(xiàn)象密切相關(guān)，振蕩流邊界層存在于海底床面，雖然厚度相對水深而言很小，但其水流紊動特性與波浪的傳播和變形、泥沙起動和輸運(yùn)、以及床面形態(tài)的變化密切相關(guān)，對其特性的研究具有重要的理論和工程意義。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，對振蕩流邊界層的數(shù)值研究引入大渦模擬方法，要通過數(shù)值模擬來反映振蕩流和底泥的相互作用，引入大渦模擬湍流模型和底泥底部本構(gòu)方程來建立波浪、水流和底泥相互作用理論模型。
　　 海岸泥沙主要受兩種動力因素作

2、用，即波浪和潮流的作用。但因潮流屬于長周期波，其對底床泥沙運(yùn)動，可利用河流泥沙運(yùn)動規(guī)律近似描述。而波浪水流與單向水流不同，它存在著流速和壓力的周期性振蕩。對于振蕩流在平床及沙紋床面上振蕩流的湍流結(jié)構(gòu)，且由于振蕩流具有強(qiáng)剪切作用及各項異性，故而本文采用了有限差分法的各向異性的湍流數(shù)學(xué)模型，并取得了計算結(jié)果。通過與已有的前人實驗結(jié)果對比，證明該模型在湍流能量、耗散以及雷諾應(yīng)力都得到了較好的結(jié)果。通過對模型的改進(jìn)，沙紋床面上的粘性渦結(jié)構(gòu)也得到