基于欧拉模型的淹没射流冲刷数值模拟  

作　　者：钱忠东[1] 胡晓清[1] 槐文信[1] 薛万云[1] 

机构地区：[1]武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第4期419-425,共7页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家重点基础研究发展计划("973"计划)(批准号:2007CB714106);国家自然科学基金(批准号:51079106;10972163)资助项目

摘　　要：采用Eulerian双流体模型对二维淹没射流作用下的无粘性沙床冲刷进行数值模拟,水沙两相间以及沙粒之间的相互作用通过动量交换和相间作用力体现.分别针对Aderibigbe等人的轴对称实验和本文设计的平面二维实验进行计算,动态平衡状态下冲坑剖面形态的计算结果与实验结果吻合较好.分析结果表明:不同冲刷强度下射流水体速度场具有不同的特征;沙粒受水体作用力、重力和沙粒间的摩擦力的综合作用,在沙粒的密度、直径、孔隙度等参数均相同的条件下,水体作用力决定沙粒的运动方式,从而影响冲坑的最终形态;孔隙度是影响冲坑形态的重要因素,在本文的研究范围内,随着孔隙度的增加,孔隙水的流速增大,冲坑深度增加.

关 键 词：冲刷 射流 Eulerian模型 数值模拟 

分 类 号：O358[理学—流体力学]