宁健
- 作品数：8 被引量：35H指数：4
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- 相关领域：水利工程更多>>
- 河宽缩窄率对河床冲刷形态影响数值模拟研究被引量：7
- 2017年
- 丁坝的存在导致河道流场结构发生变化,进而引起丁坝坝头的局部冲刷,并对附近的河床演变产生影响,河宽缩窄率(丁坝长度与河宽比值)是影响河道局部冲刷形态的重要参数。本文采用数值模拟方法研究不同河宽缩窄率情况下,非淹没丁坝坝头冲刷深度及冲刷形态的变化规律。结果表明,河宽缩窄率0.5以下时,最大冲刷深度随河宽缩窄率的增加基本上呈线性增加,河宽缩窄率超过0.5以后,最大冲刷深度增加剧烈,同时丁坝对水流的影响范围也达到了对岸,冲坑的范围扩展到了河对岸边,且冲坑形态也发生了较大的变化。研究成果对于实际丁坝工程选择适当的河宽缩窄率具有重要的参考借鉴意义。
- 宁健李国栋马淼
- 关键词：非淹没丁坝数值模拟
- 丁坝流场及局部冲刷的数值模拟研究被引量：4
- 2016年
- 为探索丁坝附近水流流场,揭示其局部冲刷机理,采用Flow-3d软件对非淹没单丁坝周围的流场及局部冲刷情况做了三维数值模拟。研究发现,形成丁坝坝头冲刷坑的主要因素是马蹄涡和下潜水流。冲刷坑的模拟深度和范围与实验结果吻合较好,表明该模型可以用于丁坝及相关河道整治工程的流场和冲刷计算。
- 杨兰宁健白夏
- 关键词：丁坝局部冲刷流场马蹄涡
- 丁坝绕流流场及局部冲刷数值模拟研究
- 丁坝是一种常见的水工建筑物，广泛应用于治河工程、防洪工程、航道整治工程以及生态修复工程。丁坝的布置改变了原有河床过水断面的形态，引起周围水流结构的调整，并导致河床局部地形产生较大的冲淤变化。充分理解丁坝绕流流场结构，掌握...
- 宁健
- 关键词：丁坝绕流流场局部冲刷数值模拟
- 文献传递
- 径宽比对90°弯道明渠水流结构的影响被引量：1
- 2017年
- 径宽比作为弯道明渠的几何参数之一,对水流结构有重要影响。该文采用三维数值模拟的方法在90°弯道明渠中研究了小宽深比条件下,四种径宽比工况的水流特性。研究结果表明:弯道水面形态、流动结构、湍动能以及环流强度与弯道径宽比之间存在较强的相关性。径宽比越小凹岸侧与凸岸侧流速差越大,流速在断面上的分布越不均匀,主流的集中程度越高,横向流速及环流强度越大。当径宽比大于1.5时,传统超高理论公式尚可适用,水面的变化较为平顺,水流出弯后其湍动能在下游直道内逐渐减小;径宽比小于1.5时,传统超高理论公式并不适用,水流在凸岸形成分离,形成较大的凹陷坑,湍动能在弯道下游直道区域很大范围内持续增大。
- 马淼李国栋宁健
- 关键词：弯道
- 小宽深比U型弯道环流试验研究被引量：2
- 2017年
- 采用多普勒超声测速仪(ADV),对小宽深比的U型弯道沿程断面上各不同垂线位置上的点进行了三维流速测量,并基于所测数据分析了主流线位置、横向流速沿垂线分布、环流结构以及环流强度等水力特性。研究结果表明:在60°断面后,水流的表层与底层主流线开始分离,形成复杂螺旋结构。水流进入弯道后,沿程各断面均形成一逆时针主环流,并且从75°断面开始,凹岸表层又出现与主环流方向相反的次生环流;环流强度最大值位置出现在弯道弯曲度1/3处附近。研究结果为进一步深入研究弯道水流紊动特性和泥沙运动提供了有效参考。
- 马淼李国栋宁健
- 关键词：宽深比弯道环流物理模型佛汝德数泥沙输移特性
- 丁坝绕流流场及局部冲刷三维数值模拟研究被引量：12
- 2017年
- 精确模拟丁坝附近流场信息,预测冲刷形态对丁坝的设计和安全运行具有重要的意义。本文采用一种基于多相流模式的悬移质输沙与传统推移质输沙相结合的模型模拟丁坝局部流场与冲刷过程,而河床变形则通过填充层体积份数的变化来模拟,VOF法处理自由面。泥沙冲刷侵蚀模型主要分为三个模块:悬移质漂流模块、泥沙挟带模块以及推移质输运模块,通过模拟在水流作用下的泥沙运动来预测泥沙侵蚀、对流扩散以及沉积等过程,同时考虑床面坡度对泥沙输运以及临界希尔兹数的影响。模拟得到了丁坝附近局部流场、地形冲淤变化以及冲刷坑形态等,并把计算结果与试验资料进行了对比分析,二者吻合较好,证明该模型能够很好地反映丁坝附近流场信息和床面变形特征。
- 宁健李国栋马淼
- 关键词：丁坝局部冲刷数值模拟
- 自排沙廊道水力学特性数值模拟研究
- 尽管已有长期的研究，泥沙问题仍然是困扰水利工程的主要问题之一。泥沙不仅造成河道淤积，而且在抽水灌溉的过程中易引起机泵磨蚀、农田沙化、环境破坏以及能源的浪费。黄河属于多沙粗沙河流，如何降低黄河泥沙对水利工程的危害，就显得尤...
- 宁健
- 关键词：自排沙廊道数值模拟水力学特性工艺参数
- 小宽深比条件下弯道水流特性的试验研究被引量：5
- 2017年
- 在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比(<5)河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪(ADV)对固定宽度不同宽深比(B/H分别为1.5,2.0,3.0)的U型弯道内水流流速进行了精细测量,并以水面横比降、横向环流、流速重分布、紊动强度与剪切力为研究内容,讨论与分析了该情况下的弯道水流结构。试验结果表明,在小宽深比条件下增加宽深比时:1)水流动力轴线开始向凹岸偏移的位置提前,因而小流速主流线沿着凸岸流动,直到出弯道才开始向凹岸偏移,大流速则更早地向凹岸偏移;2)横向流速在凹岸开始波动的位置依次靠近上游,3种工况中波动位置分别为120°断面、90°断面及60°断面;3)凹岸表层附近出现次生环流的位置依次提前,其位置分别为120°断面、60°断面及30°断面,并且次生环流强度及范围不断增大;4)床面剪切力不断增大。需要指出的是:3种工况的剪切力在弯道入口断面到弯顶断面之间较大,最大剪切力位置均出现在弯道的前半段,可以推断在动床中弯道泥沙在此段的冲刷比较严重;过弯顶断面后,凸岸床面剪切力大于凹岸。试验结果可以有效地反映不同小宽深比参数对弯道水流结构的影响,并为该条件下的弯道泥沙冲淤研究提供参考。
- 马淼李国栋宁健
- 关键词：弯道水流横向环流紊动强度
