【正文】 i是小數(shù)區(qū)開放流標(biāo)方向 。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和更有效的 CFD 模型 的進(jìn)步，在一個(gè)合理的 時(shí)間和金錢條 件下進(jìn)行 反弧溢洪道的流 態(tài)模型 進(jìn)行 模擬實(shí)驗(yàn) 。 Lr 的 尺度比率 為 30? 100 型號(hào)的大型水壩溢洪道。粗糙高度， K的近似值 明渠流量和水工結(jié)構(gòu)模型 中水是用 來分析縮尺模型的流動(dòng)特性 。 Sw是水面坡度， S0所以渠道底坡， h 是水深， k 為固體邊界的粗糙度高度， V 為流速， g是重力加速度，和 V， ?ρ，σ 分別是動(dòng)態(tài)粘度厘泊，密度，水的表面張力。 泄洪流量分析 方法在溢流壩設(shè)計(jì) 領(lǐng)域中被廣泛驗(yàn)證和使用 ， 本研究的目的是調(diào)查 、定量分析的計(jì)算結(jié)果對(duì)流動(dòng)特性的規(guī)模和粗糙度的影響。他們 還 發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)不錯(cuò)的物理模型和數(shù)值模型之間的 相似 壓力。宋 和 周（ 1999）開發(fā)了一個(gè)數(shù)值模型可能 被用 來分析隧道或槽溢洪道，特別是進(jìn)口水流條件幾何效應(yīng)的三維流模式。有限差分法的方法 給 邊界點(diǎn)上的問題提供了積極的成果。一個(gè)更好的 解決 卡西迪 的問題的 利用非線性有限元和變分原理方案 被 貝茨（ 1979 年），李等 提 3 出 。因此 在 指導(dǎo)以正確的 模型 細(xì)節(jié) 時(shí) ，計(jì)算成本相對(duì)較低物理建模 、 數(shù)值模擬 ， 即使它不能被用于為最終確定的設(shè)計(jì) 也是非常寶貴的資料。雖然這是關(guān)于一般反弧的形 狀和其流動(dòng)特性的理解， 但是 從上游流量條件下的變化 、 修改的波峰形狀或改變航道由于局部幾何性質(zhì) 等的 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù)的偏差 都會(huì) 改變的 水流的 流動(dòng)性 ，影 響的分析 結(jié)果。 關(guān)鍵詞 ： FLOW3D，反弧溢洪道，粗糙度效應(yīng)，規(guī)模效應(yīng) 工程師在大多數(shù)情況下都選著設(shè)計(jì)建造具有過流 高效 、 安全地反弧溢洪道 ，并且它在使用過程中具有良好的測(cè)量能力。但是 我們只是使用長(zhǎng)度比例小于 100 或 200在可接受的誤差范圍 的 建筑材料一般粗糙度高度和規(guī)模效應(yīng)的模型，最大速度在垂直的坐標(biāo)堰發(fā)生更嚴(yán)重的粗糙度和規(guī)模效應(yīng)。由于表面粗糙度數(shù)值的 誤差 是微不足道的，對(duì)于 流量，水面 平穩(wěn) ，波峰壓力 影響較小。最大速度出現(xiàn)在 上游水頭的增加幾乎呈線性增加溢洪道前的距離和位置較低的垂直位置位 上 。在高 水頭的時(shí)候 ，頂堰 的大氣壓較高產(chǎn)生 負(fù)壓 使水流變得更緩 。此外，由于規(guī)模效應(yīng)的 誤差 的嚴(yán)重程度增加原型模型的大小比例。 泄洪流量建模 最 早 被試 用 在 卡西迪（ 1965）復(fù)雜的平面勢(shì)流理論和映射 中 。 艾斯 （ 2020）采用 流函數(shù)分析對(duì)溢洪道波峰無旋流動(dòng)。 實(shí)驗(yàn) 證明該模型是有效的溢洪道水力設(shè)計(jì)作為主要分析工具。最 近，在反弧溢洪道水流進(jìn)行調(diào)查 中發(fā)現(xiàn) ，使用計(jì)算 二維流體力學(xué)，三維流 體學(xué) 。在這項(xiàng)研究中，利用 CFD 模型 、 FLOW3D 模型通過 流量 、 水 面、 溢洪道壩頂上的壓力 、 模型規(guī)模和表面粗糙度 等 流量特性 對(duì) 的速度和壓力的垂直分布 的影響 。實(shí)驗(yàn)室在空間 、 施工性模型 、 儀器儀表 、 或測(cè)量的限制 ，一般來說，水工結(jié)構(gòu)的明渠流量恒定非均勻流動(dòng)特性可以解釋為以下關(guān)系（ ASCE， 2020）。 4 一般來說，幾何相似并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)用液壓表 1 中的弗勞德數(shù)相似。 先前 由于 研究水力模型的規(guī)模限制 導(dǎo)致一些誤差 。 為了 確定規(guī)模和粗糙度如何影響模型 結(jié)果的 ， 實(shí)驗(yàn)中 使用不同的表面粗糙度 和 一系列 與原型成 比例 的 模型 ， 但水工模型試驗(yàn) 費(fèi)用 昂貴而且 在 測(cè)量數(shù) 中還 有許多困難。 t 是時(shí)間 。 p是靜水壓力 。 兩方程的 整理總結(jié)的 理論模型（ RNG 模型）用于湍流閉合。所有變量都位于 網(wǎng)格 中面孔（交錯(cuò)網(wǎng)格布置）。也就是對(duì)數(shù)值模擬液壓平滑 (PR00),k = (PR05)和 k = (PR30)進(jìn)行了調(diào)查研究和對(duì)原型粗糙度影響 (PR05)、 1/50模型 (M50)、 1/00模型 (M100)、 1/200模型 (M200)的調(diào)查進(jìn)行的尺度效應(yīng)。由于數(shù)值誤差表面粗糙度是渺小的 ,如果我們僅僅使用一般的建筑材料和粗糙高度的尺度效應(yīng)，如長(zhǎng)度尺度比小于 100年或 200年，模型就會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)可接受的誤差范圍內(nèi)。 3)溢洪道頂?shù)膲毫?huì)有所不同。 文章出處： 土木工程研究所 2/2020 年 3月 9日，第 161? 169 6 外文原文： Analysis of Flow Structure over OgeeSpillway in Consideration of Scale and Roughness Effects by Using CFD Model By Dae Geun Kim* and Jae Hyun Park** Abstract In this study, flow characteristics such as flowrate, water surfaces, crest pressures on the ogeespillway, and vertical distributions of velocity and pressure in consideration of model scale and surface roughness effects are investigated in detail by using the mercial CFD model, FLOW3D, which is widely verified and used in the field of spillway flow analysis. Numerical errors in the discharge flowrate, water surfaces, and crest pressures due to the surface roughness are insignificant if we just use a general roughness height of construction materials, and the scale effects of the model are in an acceptable error range if the length scale ratio is less than 100 or 200. The roughness and scale effects are more severe below hm, where the maximum velocity occurs in perpendicular coordinate to the weir crest. The velocity of the prototype is larger than that of the scaled model below but the phenomena are contrary above hm. Maximum velocity at any section slightly decreases as the surface roughness and the length scale ratio increase. The vertical location where maximum velocity occurs is located on a lower position as the upstream water head increases and the location almost linearly increases with the distance from the front of the spillway. Keywords: FLOW3D, ogeespillway, roughness effect, scale effect 1. Introduction The ogeecrested spillway’s ability to pass flows efficiently and safely, when properly designed and constructed, with relatively good flow measuring capabilities, has enabled engineers to use it in a wide variety of situations as a water discharge structure (USACE, 1988。 t is time