水沙两相流ASM模型在浑水异重流计算中的应用及模型试验研究  

The Application of Water-Sediment Two Phase Flow ASM Model in the Density Current of Turbid Water and Related Model Test Study

作　　者：李永[1] 李嘉[1] 安瑞冬[1] 

机构地区：[1]四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都610065

出　　处：《四川大学学报（工程科学版）》2009年第4期102-108,共7页Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50679094)

摘　　要：挟沙水流与清水相遇时,由于前者的密度比后者大,在条件合适的时候,挟沙水流就会潜入清水底部继续向前流动,形成浑水异重流,是泥沙运动的一种特殊形式,特别是在水库的泥沙设计及运行排沙方面需要进行深入的研究。基于水沙两相流理论,将含沙浑水作为一相均匀流体处理,引入相间滑移速度的概念,建立混合相连续方程、动量方程、第二相的体积分数方程和相间相对速度方程的ASM(Algebraic Slip Mixture)两相流模型,并耦合求解水动力学计算的标准k-ε方程组。还介绍了针对异重流研究设计的多相流试验水槽及模型试验方法,对ASM模型计算的结果进行试验验证并分析模型适用条件。结果表明:该模型可以对异重流潜入,前锋形态及推进速度进行有效模拟;对Re数大于2000及含沙量高于1 kg/m3的异重流条件可以进行较精确的模拟。研究为深入了解水库、湖泊及河流入海口水沙异重流问题提供了新的途径。When sediment-laden flow met clear water,it would dive into the bottom and kept on moving forward under particular condition because of its high density.Such Flow was a special form of sediment movement and named as density current.Thus,Planning and design of a reservoir require the accurate prediction of sediment transport and deposition induced by turbidity currents.Based on the water-sediment two phase flow theory,turbid water was treated as one phase homogeneous fluid.By solving the ASM(Algebraic Slip M...

关 键 词：异重流 水沙两相流 相间滑移 ASM模型 标准k-ε方程组 

分 类 号：TV145[水利工程—水力学及河流动力学]