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基于水槽试验和数值模拟对水下根石受力的研究

邹瑞  兰文改  兰雁  杨昌明  
【摘要】:黄河坝跺水下根石对维护黄河岸坝的安全起着重要作用,因此,研究水下根石受力具有实际工程意义。基于黄河坝跺实际工程建立物理水槽试验和FLOW-3D软件数值模型,对比分析水平拖曳力系数的试验值和模拟值,发现两者相近。随即从块体雷诺数和块体尺寸两个方面分别比较水平拖曳力系数在物理试验和数值模拟上的区别,结果显示:水平拖曳力系数的数值模拟值大于其试验值,试验值接近0.9,模拟值接近1.1,数值模拟值更接近EVETT J B等提出的块体水平拖曳力系数;当块体雷诺数小于2×10~4时,水平拖曳力系数具有变化性;当块体雷诺数大于2×10~4时,水平拖曳力系数趋于稳定;块体的长高比和宽高比在一定范围内时,水平拖曳力系数的试验值和模拟值趋于稳定,但是超过这个范围,拖曳力系数的试验值依旧趋于稳定,模拟值将会增大。

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