水下淹沒建筑物局部流場(chǎng)及河床沖刷坑的數(shù)值模擬.pdf

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

2、了平底河床上淹沒建筑物對(duì)河道斷面壓縮比例不同時(shí)的流場(chǎng)，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(diǎn)剪應(yīng)力對(duì)比判斷的最大沖深部位。結(jié)果表明：計(jì)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(shí)，在建筑物下游形成一個(gè)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(gè)渦變化為兩個(gè)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(dòng)邊界的預(yù)網(wǎng)格剖