圆柱桥墩绕流的数值模拟研究

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1、分类号：0351.:学校代码：10712UDC：626研％生学号：2012050863密级：公开(SS灶农林奇祆大学2015届攻读硕士学位研究生学位(毕业）论文圆柱桥墩绕流的数值模拟研究学研研指完科究专方1教时业向生师间水利水电工程水工水力学5-导双吉鸿敏张新燕副教授2015年5月中国陕西杨凌研宄生学位（毕业）论文的独创性声明本人声明：所呈交的硕士学位（毕业）论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法

2、律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：$分

3、4^时间:"Mf年6月I日导师指导研宄生学位（毕业）论文的承诺本人承诺：我的硕士研究生所呈交的硕士学位（毕业）论文是在我指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德

4、的暂行规定》而获得的研究结果，如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。导师签名：时间：年（月了日关于研究生学位（毕业）论文使用授权的说明本学位（毕业）论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位（毕业）论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大

5、学后，发表或者使用本学位（毕业）论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按《中华人民共和国著作权法》等有关规定接受处理并承担法律责任。任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人）未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改，发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。(保密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文）研究生签名：时间：>!丁年6月r曰导师签名：財间："年《月r

6、曰Classificationcode:O351.2Universitycode:10712UDC:626Postgraduatenumber:2012050863Confidentialitylevel:Public___ThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015NUMERICALSIMULATIONOFFLOWANDSCOURAROUNDCYLINDRICALPIERMajor:HydraulicandHydro-PowerEngineeringResearchfield:H

7、ydraulicsNameofPostgraduate:JiHongminAdviser:ZhangXinyanDateofsubmission:May2015YanglingShaanxiChina圆柱桥墩绕流的数值模拟研究摘要圆柱绕流一直是众多理论分析，实验研究及数值模拟的对象，但是由于圆柱周围三维水流的复杂性，迄今对该流动现象物理本质的理解仍是不完整的，特别是对于圆柱绕流流态与圆柱桥墩周围冲刷的关系问题，尚未形成系统的理论研究。本文利用Flow-3D流体力学数值模拟软件，研究圆柱桥墩绕流流场特征和桥墩冲刷特点，探索圆柱绕流和冲刷之间

8、的关系，以期为圆柱桥墩绕流及冲刷研究提供理论依据和新的研究思路。论文运用Flow3D软件模拟了单圆柱桥墩绕流特性以及河床冲刷，获得了圆柱桥墩绕流流场分布及河床冲刷特征。结果发现，①圆柱桥墩二维流场分布特征为靠近两侧，由于水槽边壁的影响，水流流速都有所降低，桥墩前由于桥墩对水流的阻挡作用使得水流流速减小趋于零，桥墩过后随着流程的增加流场变得平顺而稳定；②初始流速增大墩前绕流向桥墩附近集中绕流范围减小，墩后尾流影响范围增大；③初始流速为37cm/s时，二维平面流速的最大值达到42.3cm/s，其它两个初始流速下的二维流速分布也具有相同的规律，

9、其中最大值分别为流速34.4cm/s、22.2cm/s，三维流速分量中纵向流速是最大的，其他两个方向的流速分量较小但主要影响着流速的偏移方向。论文模拟了不同顺水桥墩布置方式下桥墩绕流特征，分别