WCSPH方法模拟三角形底板水跃特性

WCSPH方法模拟三角形底板水跃特性

张云云,任立群,郑温刚,田丽蓉,顾声龙

(青海大学水利电力学院,西宁810016)

作者

张云云 (1990—),女,河北石家庄人,主要从事计算流体力学研究?

通信作者：

顾声龙 (1982—),男,河北泊头人,教授,博士,主要从事计算流体力学研究?

引用格式

张云云,任立群,郑温刚,等.WCSPH方法模拟三角形底板水跃特性[J].南水北调与水利科技(中英文),2021,19(2):378-384.

摘要

使用弱可压光滑粒子动力学(weakly compressible smoothed particle hydrodynamics,WCSPH)方法,对弗劳德数Fr=1.68~6.08和不同波长与波高(S/t)之比的三角形波状底板上的水流流态?流速云图以及流速矢量图?共轭水深?消能率等水跃特性进行模拟研究?经对比分析:数值模拟结果与试验结果吻合较好;三角形波状底板表面会产生顺时针漩涡增加能量耗散,提高消能率,其水跃长度比光滑底板的小,且消能效果优于光滑底板?通过分析不同工况的水跃特性,确定了最佳三角形波状底板,其可使共轭水深和相对水跃长度分别降低14.15%和24.83%,而消能率比光滑底板提高48.52%?

关键词

光滑粒子动力学法(SPH);水跃;三角形底板;数值模拟

基金项目

国家重点研发计划项目(2017YFC0404303);国家自然科学基金(51869025);青海省科技计划基础研究计划项目(2018-ZJ-710)

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