陈文莉，翟朝凯，李万祥

(兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070)

现实生活中，渠流底部是凹凸不平的，并不类似于简单模型中那样平滑，渠流底部障碍物的研究与人们的生活息息相关[1]，比如，黄河泛滥便是因为其底部泥水淤积，水流在底部迅速发生变化，进而影响河床形状，最终引发黄河改道、决堤.通过对渠流底部障碍物更加真实的仿真模拟，从而对障碍物附近的流速变化得出更加精确的数据分析[2]，能够为黄河流束水归槽，防止河流溃泄决堤提供更加准确的参考依据.

通过使用STAR-CCM+软件模拟在三维通道底壁上的障碍物的稳定气流，通过模型设定、计算求解后得到了压力云图，速度云图、以及壁面剪应力图等.通过这些图的分析对比，得出三维通道底壁上的障碍物参数，为渠流工况设计与研究提供理论依据.

1 参数计算

1.1 通道模型及参数设定

在STAR-CCM+中建立通道模型几何图，图1所示参数为二维通道模型的基本参数，图2、图3为通道模型的二维及三维轮廓图.通过进行划分各个区域以及命名来进行边界条件设定，把建立好的模型分配到区域中进行计算.空气以标准压力和温度(1 bar和 293 K)进入解域，自由流速度设定为 1.17 m/s.[3-4]由于障碍物的高度为0.04 m，雷诺数为 3.115，从实验数据可以测的渠流通道入口处的湍动能和湍流耗散率分别0.024 m2/s2和0.034 3 m2/s3.

图1 通道模型的基本参数Fig.1 The basic parameters of the channel model

图2 通道模型的轮廓Fig.2 The outline of the channel model

图3 通道模型的三维图Fig.3 A three-dimensional diagram of the channel model

1.2 表面离散化分析

对模型图新建表面网格划分，进行表面重……