含柔性植被明渠水流实测及数值模拟研究

发布时间：2024-01-30 23:41

　　河道、水库、水渠、湖泊中的水生植被会对水流特性产生较大影响,从而影响泥沙输移、灌溉、排水及水环境等。为了研究柔性植被对水流的影响,本文在实验室水槽中对含有柔性植被的水流进行了实测,测量了植被区的水位、流速、植被倾斜角、湍流强度等物理量。主要用的测量仪器为三维激光多普勒测速仪(LDV),基于实测的结果分析了水流的特性;对格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann Method,LBM)进行了改进,雷诺数较大时,单松弛格子Boltzmann方程容易发散,本文建立含植被拖曳力的多松弛格子Boltzmann D3Q15模型(MRT-LBE),对其数值算法进行了分析与研究,并对含柔性植被实验室水槽水流特性进行了相应的数值模拟研究。本文的主要内容包括以下几个方面:首先,对计算流体力学的基本思想和发展历程进行了阐述。同时对格子Boltzmann方法的起源和发展进行了的介绍。采用基于介观的格子Boltzmann方法的D3Q15模型,进行了分析并且给出了详细的推导过程,结合多松弛模型的特点,考虑了柔性植被拖曳力的影响,建立了含植被拖曳力的多松弛格子Boltzmann D3Q15模型,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1.HPP模型及碰撞规则

北方民族大学2018届硕士学位论文第二章格子Boltzmann方法基本理论和模型第二章格子Boltzmann方法基本理论和模型2.1格子气自动机元胞自动机是一个在时间上和空间上进行离散的数学模型，它根据若干个简单的局域规则的允许，通过计算机模拟这一演化过程来获....

图2.4D2Q7模型意示图

图2.2D1Q3模型示意图cc1,1,13scc，023w，1216w.图2.3D1Q5模型示意图cc1,1,1,2,2scc，012w，1216w，ltzmann方法离散速度模型

图2.5D2Q9模型意示图

图2.5D2Q9模型意示图010101111001011111cc/3scc，012w，1419w，58136wBoltzmann方法离散速度模型

图2.6D3Q15模型意示图

图2.5D2Q9模型意示图010101111001011111cc/3scc，012w，1419w，58136woltzmann方法离散速度模型

本文编号：3890566