槽道中跌坎附近水流运动的实验研究与数值模拟

摘要

突跌流动在自然界与工程技术中大量存在,通过实验和数值模拟对突跌流动的自由面变形及相关水力要素变化进行了研究,研究成果表明:(1)在壁面突跌条件下,随着跌坎下游水位的不同,跌坎附近存在缓流衔接、急流衔接与水跃衔接三种衔接形式.(2)跌坎下游存在稳定的回流区,在缓流衔接条件下,回流区纵向长度约为5.5倍的跌坎高度,但在急流衔接与水跃衔接条件下,受自由面变形影响回流区纵向长度有所缩短.(3)在三种衔接形式下,跌坎附近槽底处的时均压强变化以急流衔接形式最为急剧.