315 四、水力学 河流动力学
高,随后在相对开度较小时压力有一个逐渐降低的过程,大概在e?0.5附件,压力又开始回升。整个开启过程中压力都存在波动,在小开度时波动较小,这和小开度时流体较稳定时一致的;在大开度时,压力波动周期变小,波动范围变大,开启时间为30s时的情况更突出,在e?0.45处出现了负压,随后压力又迅速回升。 21.018.015.012.0p(9.8kPa)10s20s30sB10s20s30s9.06.03.00.0A闸门相对开度 e0.10.30.50.70.91.1 -3.0-0.1图5 压力分布图
4 结论
本文采用非结构动网格对闸门开启过程进行了垂向二维数值模拟,采用网格变形与局部重构相结合的方法实现动网格,在闸门开启过程中网格质量较好,控制方程的离散采用有限体积法,对时间和空间的离散均采用二阶精度,得到的闸门开启过程中流量、压力等随时间变化的规律,以及在开启过程中闸后漩涡的生成、运动、合并、分裂、脱落等水流特性,在定性上可信的。该算例表明本文采用的方法对于边界运动较复杂的精细模拟问题有比较好的效果,为用数值模拟方法来研究闸门起闭时非恒定水流问题奠定了基础。但是,目前没有得到定量的数据来验证计算结果,对闸门开启过程非恒定水流的分析还是比较初步的。
参 考 文 献
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4 杨建明,吴建华. 动网格技术数值模拟挑流冲刷过程. 水动力学研究与进展A,2001,16(2):156-161. 5 Blom FJ, Considerations on the spring analogy[J], Journal of Aircraft,2000,32:647-668.
【作者简介】 沙海飞,男,1979年9月, 硕士,2005年5月毕业于河海大学,现在南京水利科学研究院水工所,助理工程师。

