水流作用下的群桩流场特性PIV试验研究

来源：水利水运工程学报杂志 2024年第5期北京时间：

作者：潘新颖,郭云辉,梁丙臣,吴政杰,杨博

摘要：基于粒子图像测速技术（PIV）开展物理模型试验，对雷诺数Re分别为2 400、6 000、12 000条件下，流向桩心距比为5、横向桩心距比为4时，3×3矩形排列圆桩群桩的局部流场特性开展研究。结果表明，中下游桩间与上中游桩间的流场特性存在显著差异，雷诺数对桩间流场变化影响明显。当Re为2 400和6 000时，上游中间桩后的尾流涡漩生成长度及回流区长度明显大于两侧边桩，Re为6 000时现象更明显，而当Re增大至12 000时此现象消失。受上游桩遮蔽作用，中游桩桩后的尾涡强度明显弱于前排桩，回流区面积随之减小。随着雷诺数增大，上游桩桩后尾涡生成长度、回流区尺度逐渐减小。此外，还分析了紊动强度与雷诺切应力在群桩内部平面上的分布变化。本研究以高桩码头桩基础为原型，分析群桩内部流场特性变化，研究结论有助于推进高桩码头泥沙冲淤变化机理的研究，提高高桩码头的安全评估能力。

关键词：恒定流, 群桩流场, 粒子图像测速技术