复式断面明渠流能量及动量校正系数研究

来源：水利水运工程学报杂志 2022年第4期北京时间：

作者：曾诚,邱斐,丁少伟,周婕,徐剑波,王玲玲,尹雨然

摘要：在复式断面明渠流中，能量及动量校正系数对水力学计算结果的精确性有直接影响。为研究水深比（滩地水深与主槽水深之比）及滩地植被密度对复式断面明渠流能量及动量校正系数的影响，采用基于壁面建模的大涡模拟（WMLES）方法的三维数值模型，对5种水深比和3种植被密度工况进行数值模拟研究。结果表明：由于流速分布不均匀，主槽和滩地的能量及动量校正系数有明显差异，其值均大于1。随着水深比的增大，复式断面的流速分布趋向均匀，能量和动量校正系数随之减小，能量校正系数的变化范围为1.07~1.19，动量校正系数的变化范围为1.03~1.07。此外，随着滩地植被密度的增大，滩地与主槽的流速差值变大，能量和动量校正系数随之增大，能量校正系数的变化范围为1.09~1.59，动量校正系数的变化范围为1.04~1.21。最后，通过回归分析发现能量校正系数与动量校正系数存在线性关系，所得计算式可用于相同工况条件下能量及动量校正系数的预测。

关键词：复式断面明渠流, 能量校正系数, 动量校正系数, 水深比, 植被密度