橋墩局部沖刷的數(shù)值模擬研究.pdf

1、橋墩局部沖刷是一個非常復(fù)雜的三維問題,目前對橋墩局部沖刷進(jìn)行準(zhǔn)確的分析預(yù)測尚有一些困難。橋墩局部沖刷的范圍和深度是橋梁設(shè)計中的重要依據(jù)。國內(nèi)外學(xué)者對橋墩局部沖刷做了大量的原型觀測、模型試驗和數(shù)值模擬的研究工作,得出了很多有關(guān)計算局部沖刷深度的經(jīng)驗公式和半經(jīng)驗半理論公式,對橋墩局部沖刷的研究具有很重要的意義。隨著計算機硬件和CFD的發(fā)展,數(shù)值模擬以其獨特的優(yōu)勢將要在未來橋渡局部沖刷的研究中發(fā)揮極其重要的作用。
　　本文采用CFD軟件

2、FLOW-3D建立了橋墩局部沖刷的三維數(shù)學(xué)模型,完成對了橋墩局部沖刷的兩相流數(shù)值模擬,并且對實驗室的物理模型試驗結(jié)果進(jìn)行了分析驗證。流場的模擬結(jié)果和沖刷的模擬結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致,證明了該數(shù)學(xué)模型能夠模擬橋墩周圍水流的流場形態(tài)和沖刷坑的變化情況。在模擬過程中,該數(shù)值模型形象地反映了橋墩周圍的流場形態(tài)和漩渦體系,充分展現(xiàn)了沖刷坑的形成過程。構(gòu)成影響橋墩局部沖刷的主要條件有橋墩附近的水流條件、泥沙條件和橋墩特征條件。本文通過改變橋墩周圍的