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封冻期冰塞作用下桥墩壅水性能的研究
| 论文题名： | 封冻期冰塞作用下桥墩壅水性能的研究 |
| 关键词： | 桥墩;冰塞作用;壅水性能;阻水率;数值模拟 |
| 摘要： | 河流中桥墩的存在，必然会引起局部过流面积的缩窄，造成上游河段局部范围内水位的抬高。而封冻期河道中形成的冰塞进一步改变了原有的水力特征，增加了河道的综合糙率和封冻阻力，加大了河道上游产生壅水的可能性。目前考虑冰塞存在时桥墩壅水变化规律的研究工作较为匮乏，因此本次研究具有重要的现实意义。 本文是基于桥墩壅水计算的基础上，通过数值模拟方法研究了冰塞作用下桥墩上游壅水的变化规律，为冬期河道的防凌减灾以及桥梁的修建提供一定的技术支撑和理论依据。本次模拟主要是采用多相流VOF方法对自由液面进行追踪处理，并使用Tecplot和Origin后处理软件对计算结果进行分析研究。 另外，本文利用Fluent动网格技术，通过UDF编写实现了冰塞的浮动。结果表明:进口流速与冰塞厚度对桥墩壅水的影响都很显著。冰塞厚度相同时，壅水高度随进口流速的增加而增大;进口流速相同时，壅水高度随冰塞厚度的增加而增大;模型计算值较规范公式（或经验公式）的计算值偏小，保持冰塞厚度不变，在进口流速较小时，模型计算值与规范公式计算值较为接近，随着进口流速的增大，两者之间的偏差也逐渐增大，但总体呈现的变化规律是一致的。 同样，保持进口流速相同时，在冰塞厚度较小时，模型计算值与规范公式计算值较为接近，随着冰塞厚度的增加，两者之间的偏差也逐渐增大，但总体呈现的变化规律也是一致的。 |
| 作者： | 程保磊 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 王军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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