静水中气泡帷幕产生水平流的数值模拟研究.pdf

DOI ：10.3969/j.issn.1000-4874.2010-01.009 静水中气泡帷幕产生水平流的 数值模拟研究* 1 1 1 2 张成兴 ， 王永学 ， 王国玉 ， 李冬云 （1. 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连 116024 ， Email ：zhangchengxing19@163.com ； 2. 大连水产规划设计研究院有限公司，辽宁大连 116023 ） 摘 要：本文以变密度单流体的连续性方程、雷诺平均方程和 k − ε 方程为控制方程，采用 VOF 方法追踪空气和 水的界面，通过在连续性方程中添加附加质量源，建立了静水中气泡帷幕的数学模型。数值模拟得到的静水中气泡帷 幕产生水平流的特性与 Bulson 的试验结果吻合较好。通过对数值计算结果的分析得到不同供气量Q 时气泡帷幕产生的 水平流速度 V ，水平流厚度d 等主要特征，对气幕防波堤的消波性能研究具有指导意义。 m 关 键 词：气泡帷幕；供气量；水平流；数值模拟 中图分类号：P731.22, O353.2 文献标识符：A Numerical simulation study on the horizontal current generated by air bubbles curtain in still water 1 1 1 2 ZHANG Cheng-xing , WANG Yong-xue , WANG Guo-yu , LI Dong-yun (1.The State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology., Dalian 116024, China ； 2. Dalian Fisheries Planning and Design Institute Co., Ltd., Dalian 116023, China) Abstract: The numerical simulation of air bubbles curtain in still water is presented in this paper. Using single phase fluid with variable density simulates water and air, two phase actions. The continuity equation, the Reynolds average equations and * 收稿日期：2009-08-03(2009-10-21 修改稿) 基金项目：国家自然科学基金项目）资助 作者简介：张成兴（1977－），男，辽宁朝阳人，博士研究生. 60 水 动 力 学 研 究 与 进 展 A 辑 2010 年第 1 期 the standard k − ε equations are selected as the governing equations, and the interface of water and air is traced by the VOF method. The additional mass