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侧向排放问题在横流中的影响分析

【摘要】:图2横流中的侧向排放示意图利用所建立的浅水流动和物质输移扩散模型对如图2所示的长直明槽横流侧向排放问题进行模拟。上游来流速度U=0.1m/s,下游出口断面控制水深为0.5B,来流背景浓度为0,排放浓度为1。主槽网格数为50×235,在排放口处进行局部加密,网格尺寸约为1cm。糙率n取值为0.013,与McGuirk和Rodi[5]的模拟工作一致。图3横流中的侧向排放计算结果对比图4Q 0=0.004m3/s时的浓度场计算结果

图2 横流中的侧向排放示意图

利用所建立的浅水流动和物质输移扩散模型对如图2所示的长直明槽横流侧向排放问题进行模拟。模型尺寸如下:主槽宽度B=61cm,排放口宽度b=6.4cm,排放口上游槽段长度S 1=B,下游槽段长度S 2=7B,排放口长度S 3=1.5B。上游来流速度U=0.1m/s,下游出口断面控制水深为0.5B,来流背景浓度为0,排放浓度为1。选取排放流量Q 0=0.001m3/s、0.002m3/s、0.004 m3/s、0.008m3/s、0.012m3/s、0.016m3/s、0.02m3/s共7个工况进行计算。主槽网格数为50×235,在排放口处进行局部加密,网格尺寸约为1cm。时间离散采用隐式差分,时间步长取为0.05s,并在计算过程中根据CFL稳定性条件进行自动调整。糙率n取值为0.013,与McGuirk和Rodi[5]的模拟工作一致。回流区计算结果如图3所示,与Mikhail等人的实验结果[6]及McGuirk和Rodi的数值模拟结果吻合较好。Q 0=0.004m3/s时的浓度场计算结果如图4所示。

图3 横流中的侧向排放计算结果对比

图4 Q 0=0.004m3/s时的浓度场计算结果