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2016-09-19 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
定義
明渠流是一種具有自由表面,直接依靠重力作用而產(chǎn)生的流動(dòng)(又稱無(wú)壓流)。
特點(diǎn)
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具有自由液面,重力對(duì)流動(dòng)起主導(dǎo)作用;
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底坡的變化對(duì)斷面的流速、水深有直接影響;
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水深在流程中會(huì)發(fā)生變化,不可能產(chǎn)生非恒定的均勻流。
分類
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自然:河流,河口,海洋
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人工:用于灌溉溝渠
波浪類型
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深水波:深水波是指水深大于半個(gè)波長(zhǎng)處的波浪。其水面附近的水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)比較顯著,水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)近似為一圓形,而波動(dòng)隨深度的增加而逐漸微弱甚至靜止。其傳播速度只取決于波長(zhǎng),而與水的深度無(wú)關(guān)。
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淺水波:淺水波是指水深h相對(duì)波長(zhǎng)λ很小時(shí)(一般取h<1/20λ)的波動(dòng),又稱長(zhǎng)波。傳播速度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān),僅決定于水深。
幾種波浪模型
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一階Airy線性波
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高階Stokes非線性波
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非線性橢圓余弦波/孤立波
FLUENT明渠流模型
波浪模型引入
Fluent中波浪模型,通過(guò)在VOF模型中激活
波浪模型包括:
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一階Airy波
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高階Stokes波
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高階橢圓余弦波/孤立波
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波浪譜(不規(guī)則波)
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Pierson-Moskowitz譜
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Jonswap譜
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TMA譜
通過(guò)入口速度邊界條件面板可選擇不同的波浪模型。
數(shù)值消波
波浪模型最常見(jiàn)的問(wèn)題之一是對(duì)下游邊界的數(shù)值模擬。通過(guò)設(shè)置
Numerical beach(數(shù)值海灘)通過(guò)在動(dòng)量方程中增加阻尼項(xiàng),可以有效降低從壓力出口邊界產(chǎn)生的數(shù)值反射。
在Cell Zone Conditions面板中可激活Numerical beach模型。
應(yīng)用實(shí)例
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海上浮體運(yùn)動(dòng)
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潛艇波浪沖擊
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溢油擴(kuò)散分析
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鉆井平臺(tái)波浪載荷分析
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