赵升伟
- 作品数：8 被引量：125H指数：7
- 供职机构：清华大学土木水利学院水利水电工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金清华大学校科研和教改项目更多>>
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- 直角明渠水流交汇流动特性的数值模拟研究
- 明渠交汇流动是水利工程中常见的水力现象。研究交汇段水流流动特性对城市防洪、河床冲刷、泥沙输运以及污染物质的混合输移等问题具有十分重要的工程及理论意义。明渠水流交汇流动特性十分复杂,受到交汇口几何特征和流动特征两大类因素的...
- 赵升伟
- 关键词：二次流
- 文献传递
- 交汇水流三维数值模型被引量：18
- 2007年
- 应用显式代数应力模型建立了交汇水流三维数值模型。方程离散采用交错网格上的有限体积法,并采用SIMPLE算法求解,代数方程求解采用TDMA逐行扫描法。针对交汇口几何特征分区进行网格划分,自由水面求解采用VOF方法。应用实测资料对计算结果进行了验证,同时与应用k-ε紊流模型的三维数值计算结果进行了比较。研究结果表明,文中所提出的数值模型可以更好地模拟交汇水流独特的三维流动特性。
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- 关键词：排水管渠交汇水流
- 冰盖下水流垂线流速分布规律研究被引量：15
- 2006年
- 河道中冰盖显著改变了水流流动结构。采用k-ε紊流模型建立了冰盖下水流流动垂向二维数值模型;根据量纲分析理论提出了流速分布规律的影响因素;针对各种因素的不同组合进行了数值计算,并对其流动特性如最大流速点位置、冰区及床面区平均流速等进行了分析研究;对冬季封冻河道的二点测流法精度进行了理论分析。研究结果表明,冰盖下水流的纵向流速在流动核心区并不遵循对数分布规律,同时揭示了冰盖底部与河床的相对粗糙比、河床相对粗糙度及雷诺数对流速分布规律的影响。
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- 关键词：流速分布规律紊流模型流动特性
- 明渠交汇口水流分离区研究被引量：40
- 2005年
- 支流汇入主流后,在明渠交汇口下游附近形成分离区,造成过流断面束窄。采用水力学基本理论及试验手段,对等宽明渠交汇口水流分离区的形状及尺寸进行了理论分析和试验研究,提出了分离区收缩系数及能量损失系数的理论表达式并与试验结果进行了比较。研究结果表明,随交汇角或主支流流量相对大小不同,分离区尺寸发生变化;对于给定交汇口几何形状及尺寸,分离区形状基本保持不变,但分离区尺寸随流量比变化并具有较好的相关关系,并随交汇角增大呈有规律增加。
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- 关键词：明渠交汇口水流能量损失
- 冰盖下水流流动的掺混特性被引量：17
- 2005年
- 本文采用k ε紊流模型建立了冰盖流及物质输移的垂向二维数值模型,对封冻河道水流的垂向掺混特性及水中冰在冰盖下的输移规律进行了研究。研究结果表明,冰盖下水流纵向流速在流动核心部分较为均匀,并不遵循对数分布规律;沿水深水流紊动粘性系数并没有出现为零现象,并当上下边壁粗糙相近时,在水深中部达到最大:位于不同水深位置的水中冰进入封冻河道时,在冰盖下有不同的输移规律,水深中部水中冰的最大浓度值降低速率及扩散范围相对较大。研究结果揭示了冰盖对水流流动及垂向掺混的影响。
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- 关键词：冰盖流速分布紊流模型掺混
- 等宽明渠交汇水流数值计算被引量：22
- 2005年
- 针对明渠交汇口缓流流动特性,分别应用水深平均H-L模型及k-ε模型建立了二维数值模型.水深方向采用静压假定,可模拟自由面和河床地形变化;应用交错网格上的有限体积法对方程组进行离散并采用水深速度校正算法求解;每个代数方程求解采用TDMA逐行扫描法;针对交汇口几何特征,分区进行网格划分.应用实测资料对两种模型进行了验证比较,结果表明两种模型均可模拟明渠交汇口基本流动特性,但H-L模型所得的分离区计算结果比k-ε模型更为准确.
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- 关键词：明渠交汇口数值模拟
- 明渠交汇口三维水力特性试验研究被引量：48
- 2004年
- 支流汇入主流后,在交汇口下游附近形成复杂的流动现象,对于确定渠道有效过流断面、泥沙及含有物质输移及淤积、渠底及边壁冲刷等产生重要影响。本文目的在于采用试验手段探索干支渠交汇口的三维流动结构。在一个矩形断面且等宽、45°交汇的半封闭自循环水槽中,应用五孔毕托球对明渠交汇口三维流动特性进行了试验研究。试验结果表明,对于给定交汇口形状及尺寸,分离区形状基本保持不变,尺寸随主支渠流量比变化并具有较好的相关关系;在和主渠轴线正交的横断面上交汇水流存在横向分速,水面附近横向分速指向交汇口对侧固壁,临底附近横向分速指向交汇口一侧。对于流量比较大的汇流流动,断面环流是交汇口水流三维流动的一个重要特征。
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- 等宽明渠交汇口水流一维数学模型被引量：27
- 2004年
- 本文采用理论分析及试验手段,对等宽明渠缓流交汇水流进行了研究。对交汇口流动的各种影响因素进行了量纲分析,确定表征流动特性的主要物理量。根据水力学基本理论,建立了交汇口上下游水深比的普遍方程,方程中考虑了动量修正系数、动能修正系数、支流汇入角等影响因素的影响,并对水深比与交汇角、流量比及水流Fr数之间的变化关系进行了讨论。解析表达式的计算结果与实验结果符合较好。
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- 关键词：明渠交汇口缓流
