基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場數(shù)值模擬.pdf

1、分類號號UDCCC密級級級學(xué)號號0708150819矛擠襯聲去軍碩士學(xué)位論文基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場數(shù)值模擬鐘小彥學(xué)科名稱:學(xué)科門類:指導(dǎo)教師:水力學(xué)及河流動力學(xué)李國棟教授申請日期:2010年3月論文題目:基于多孔介質(zhì)模型和VOF法的滲流場數(shù)值模擬學(xué)科專業(yè):水力學(xué)及河流動力學(xué)研究生:鐘小彥簽名:指導(dǎo)教師:陳剛教授簽名:李國棟教授簽名:摘要滲流控制不當(dāng)是導(dǎo)致大壩發(fā)生滲漏、滲透破壞的主要原因，因此，滲流的分析計算對于水工建筑物的安

2、全運行具有十分重要的意義。在一般的研究中，滲流自由面均通過求解滲透水頭的拉普拉斯方程，采用逐步逼近的辦法確定。而本文則發(fā)展了基于多孔介質(zhì)模型和VOF自由面捕捉技術(shù)的滲流計算方法。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)在回顧現(xiàn)有滲流研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了基于多孔介質(zhì)模型和VOF捕捉浸潤面的自由滲流計算方法，控制體積法離散數(shù)學(xué)模型。以均質(zhì)土壩、地下河槽的滲流場計算為例，對其進行了驗證，得到的滲流量、浸潤面計算結(jié)果和理論解非常吻合。說明應(yīng)用多孔介

3、質(zhì)模型和vOF自由面捕捉技術(shù)進行滲流計算具有很高的精度，是行之有效的。(2)應(yīng)用多孔介質(zhì)模型和VOF法浸潤面模擬技術(shù)，對含排水廊道矩形壩及含排水系統(tǒng)混凝土重力壩的滲流場進行了數(shù)值模擬，取得了與參考文獻幾乎一樣的模擬結(jié)果，說明該法應(yīng)用于模擬諸如含排水孔等復(fù)雜滲流場的計算也是可行的。(3)將該法應(yīng)用于西夏水庫庫區(qū)輻射排滲井的優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)輻射井設(shè)計原則，參照銀北灌區(qū)輻射井設(shè)計情況，結(jié)合西夏水庫庫區(qū)的實際特點，提出了輻射井的設(shè)計方案。通過對不