河流冰蓋熱力增長的數值模擬.pdf

1、冰塞在嚴寒地區(qū)冬季河流上經常出現，是一種復雜的自然現象。由冰塞導致的洪水給沿河兩岸人民的生產和生活帶來嚴重的損失。冰蓋是冰塞形成的基礎，研究冰蓋厚度對冰塞的形成和演變的研究有重要的意義。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，人們在研究冰水兩相流問題時，越來越多的采用了數值模擬的方法。本文依據傳熱理論、數值傳熱的方法，使用FLUENT軟件中多相流模型并結合UDF，建立了河流的熱力與水力條件耦合的二維河道和三維U型彎道模型。模型把河流當作冰蓋-水體-冰

2、花的一個耦合系統，考慮了系統中界面的熱量交換，并考慮了冰花在冰蓋下堆積對冰蓋熱量交換的影響。在不同冰花濃度、不同冰蓋上表面溫度、不同入口流速、不同水深等條件下，模擬分析冰蓋下水溫分布、冰蓋的厚度增長、冰蓋下冰花層的分布和斷面流速分布；模擬分二維、三維兩種情況。模擬結果顯示：二維情況下，增大入口冰花濃度、降低冰蓋上表面溫度、減小入口流速等，形成冰蓋的厚度都會增大；入口冰花濃度越大，冰蓋下的冰花層分布范圍越廣，且冰花濃度的最大值越大：冰蓋上