东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (3): 431-435.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.03.027

• 资源与土木工程 • 上一篇    下一篇

悬移质泥沙运动过程模拟分析

吴凤元， 樊赟赟， 梁力， 孙安冬   

  1. (东北大学 资源与土木工程学院， 辽宁 沈阳110819)
  • 收稿日期:2015-01-15 修回日期:2015-01-15 出版日期:2016-03-15 发布日期:2016-03-07
  • 通讯作者: 吴凤元
  • 作者简介:吴凤元(1989-)，男，辽宁铁岭人，东北大学博士研究生； 梁力(1955-)，男，辽宁丹东人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(41201007，51474048)； 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N130401003，L1501009)； 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室项目(SKLGP2012K010)； 辽宁省教育厅科学研究一般项目(L2013103).

Simulation Analysis of Suspended Sediment Motion Process

WU Feng-yuan， FAN Yun-yun， LIANG Li， SUN An-dong   

  1. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.
  • Received:2015-01-15 Revised:2015-01-15 Online:2016-03-15 Published:2016-03-07
  • Contact: FAN Yun-yun
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摘要： 为了实现悬移质泥沙运动过程的模拟分析，应用联合k－ε紊流方程和悬沙输运方程的单流体模型，采用有限体积数值方法对其离散求解，分别对净冲刷和净淤积试验算例进行了计算模拟，计算结果与试验结果吻合良好，说明该模型是正确有效的，可以用来模拟悬移质泥沙的运动问题.分别对两个试验中泥沙上扬和沉降的运动过程进行数值模拟，结果表明:净冲刷和净淤积试验中泥沙开始上扬和沉降直至稳定状态分别运行24s和35s.采用单流体模型可以有效地对悬移质泥沙运动过程进行数值模拟，为河流海岸工程中的水沙研究提供可靠的参考和依据.

关键词: 悬移质泥沙, 单流体模型, 有限体积法, 运动过程, 数值模拟

Abstract: In order to realize the simulation analysis of suspended sediment motion process， single-fluid model combined k－ε turbulence equation and suspended sediment transport equation was solved by finite volume method. Numerical simulation on two experimental cases was performed and the calculation results agreed well with two experiment results， verifying the effectiveness of the single-fluid model. Then， numerical simulations on suspended sediment up and down motion process in the two experiments were performed. The results showed that sediment run 24s and 35s from the beginning up to a steady state and from the beginning down to a steady state respectively. It is indicated that the single-fluid model is effective to simulate motion process of suspended sediment. It can provide a scientific reference and basis for the study of water and sediment in river coastal engineering.

Key words: suspended sediment, single-fluid model, finite volume method, motion process, numerical simulation

中图分类号: