阶梯形丁坝区明槽紊流脉动流速的空间相关结构*

阶梯形丁坝在航道整治中应用广泛,脉动流速的空间相关结构是紊流相干结构的重要组成,可有效反映阶梯形丁坝区的流场特性。基于阶梯形丁坝区明槽紊流PIV流场测试资料,分析阶梯形丁坝区脉动流速空间自相关结构与互相关结构的分布特性,研究脉动流速空间相关结构沿主流、水深及槽宽方向的变化规律。结果表明：纵向脉动流速自相关系数Cuu与垂向脉动流速自相关系数Cvv均为正值;自相关系数在0.3~0.9区间内的等值线,其分布范围随着水深增加而减小,随着与丁坝距离的增大而增大;近坝区纵、垂向脉动流速互相关系数Cuv与垂、纵向脉动流速互相关系数Cvu云图在丁坝下游约一级丁坝坝长范围内出现基本对称的正负分区现象;一级丁坝附近Cuv及Cvu云图中相关性较强的等值线分布范围在近坝区较大而水槽中心较小;水槽中心附近,脉动流速空间互相关系数绝对值较大的等值线基本分布在二级丁坝上方,Cuv为正,Cvu为负。     

内河航运枢纽船闸水闸同步施工导流方案仿真分析

导流明渠体型优化研究对保证施工安全、节约工程投资具有重要意义。应用平面二维水流数学模型,研究来流条件及导流明渠体型优化方式对导流渠过流能力及工程河段水力特性的影响。结果表明：当扩大相同大小的导流明渠断面面积时,相较于增加渠底宽度,增加渠深导流渠上游的壅水高度更低、导流渠内部及出口处水流紊动更弱;随断面增大,两种方案的导流渠上游最大相对壅水高度的差异增大;最大相对壅水高度随流量增大而增大,增加渠深方案的上游最大相对壅水高度随流量增大的增幅更小;增加渠深方案的导流渠内部最大流速更小,且水流归槽状态更好,堰面流速和回流强度更小。