tailieunhanh - Ứng dụng mô hình dòng chảy rối trong tính toán dòng chảy tự do qua đập tràn

Bài báo này trình bày tổng hợp một số mô hình dòng chảy rối phổ biến, ứng dụng mô hình ứng suất rối Reynolds và phương pháp thể tích hữu hạn vào việc mô phỏng và tính toán dòng chảy tự do qua đập tràn mặt cắt WES. Kết quả giữa mô phỏng số và thí nghiệm mô hình đã được kiểm tra và sự sai khác nhau là không đáng kể. | UNG DỤNG MO HÌNH DÙNG CHẢY RỐI TRONG TÍNH TOÁN DŨNG CHẢY TỰ DO QUA DẬP TRÀN Nguyễn Công Thành1 Tóm tắt Đối với dòng chảy qua đập tràn của các công trình thủy lợi dòng chảy thường có tính nhớt và độ rối tương đối cao. Việc mô phỏng dòng chảy qua đập tràn trước đây bằng phương pháp số thường áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn với tính chất của chất lỏng là không nhớt dòng không xoáy. Với sự phát triển của máy tính hiện nay cũng như sự phát triển của các nghiên cứu về mô hình dòng chảy rối việc mô phỏng dòng chảy qua đập tràn nói riêng và dòng chảy tự do nói chung bằng mô hình toán đã có những bước phát triển đáng kể. Bài báo này sẽ trình bày tổng hợp một số mô hình dòng chảy rối phổ biến ứng dụng mô hình ứng suất rối Reynolds và phương pháp thể tích hữu hạn vào việc mô phỏng và tính toán dòng chảy tự do qua đập tràn mặt cắt WES. Kết quả giữa mô phỏng số và thí nghiệm mô hình đã được kiểm tra và sự sai khác nhau là không đáng kể. Từ khoá Dòng chảy rối đập tràn mô hình dòng chảy rối phương pháp thể tích hữu hạn. 1. MỞ ĐẦU . Hệ phương trình Navier-Stokes trong tính toán thủy động lực học chất lỏng Căn cứ vào định luật 2 Newton hệ phương trình bảo toàn động lượng của phần tử chất lỏng không nén được chuyển động trong hệ tọa độ Descartes ba chiều dưới dạng chỉ số được viết như sau 1 ổu ổu 1 õp dơi -y- u SMi dt J dx p dXị ÕX 1 Trong đó u. là thành phần lưu tốc theo 3 phương X y z. p là áp suất V là hệ số nhớt động học t là thời gian và SMi là 3 thành phần nguồn của phần tử chất lỏng theo 3 phương X y z . ơý. là thành phần ứng suất nhớt xác định theo công thức ơý. 2vSi . Với chất lỏng Newton Si là tenso vận tốc biến dạng S 1 duL du ì Uị và u là các thành phần 2 I dx. dx. I X 1 7 lưu tốc theo các phương i j x y z . Phương trình bảo toàn khối lượng cho chất lỏng nhớt không nén được viết trong hệ tọa độ Descartes ba chiều như sau ỡw õu Qu I -tK. I 0 or divu 0 2 ÕX Qy dz J 1 Đại học Xây Dựng Hiện đang là NCS tại Đại học Hà Hải -Trung Quốc Hai phương trình 1 và 2 kết hợp .