大型渡槽靜風(fēng)荷載CFD模擬研究.pdf

1、隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，水的需求量日益增大，南水北調(diào)工程在全國范圍內(nèi)大規(guī)模開展開來。作為重要的輸水構(gòu)筑物，渡槽成為重要的生命線工程。巨大的輸水流量，給渡槽結(jié)構(gòu)提出了較高的要求，對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論提出了新的挑戰(zhàn)。由于渡槽多處于野外空曠或峽谷地帶，所處環(huán)境風(fēng)速較大，風(fēng)荷載成為渡槽主要的控制荷載之一。鑒于目前渡槽抗風(fēng)基本理論研究缺乏，現(xiàn)有渡槽結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載估計不足，給已建和擬建的大型渡槽結(jié)構(gòu)留下了安全隱患。因此，開展大型渡

2、槽風(fēng)荷載的研究工作顯得非常必要。本文在總結(jié)前人工作成果的基礎(chǔ)上，應(yīng)用CFD方法對大型渡槽的靜風(fēng)荷載阻力系數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬。 本文首先詳細(xì)介紹計算流體力學(xué)CFD方法的理論基礎(chǔ)。然后應(yīng)用CFD數(shù)值計算方法，以FLUENT軟件為平臺，模擬具有不同高寬比的大型渡槽在滿槽、空槽及不同風(fēng)攻角等工況下的風(fēng)荷載阻力系數(shù)。比較兩種湍流模型的計算值與風(fēng)洞試驗值，指出RNGk—ε湍流模型比標(biāo)準(zhǔn)k—ε湍流模型更適合分析帶有銳邊、會發(fā)生氣流分離和產(chǎn)生渦體