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辽宁
公元前256年，战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程，位于四川成都平原西部都江堰市西侧的岷江上，距成都56公里。其以年代久、无坝引水为特征，是世界水利文化的鼻祖。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流（鱼嘴分水堤四六分水）、自动排沙（鱼嘴分水堤二八分沙）、控制进水流量（宝瓶口与飞沙堰）等问题，消除了水患。
水利工程中常采用单个或若干个不同作用、不同类型的建筑物来调控水流，以满足不同部门对水资源的需求。这些为兴水利、除水害而修建的建筑物称水工建筑物。
水工建筑物根据其用途可以分成，通用性水工建筑物和专门性水工建筑物。根据其使用特性可分为永久性建筑物和临时性建筑物。
水工建筑物的相关水力计算
1.下游消能水力计算
2.闸门启闭引起的堰流与闸孔出流计算
多相流的概念
在自然界和工程问题中我们经常会遇到大量的多相流动问题。这里的相通常指同一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质，一般分为固态、液态和气态；各相之间有明显的可分界面。
两相或多相流动必须满足的条件：必须存在相的界面；相界面必须是运动的。在广义上，将相定义为具有相同类别的物质，该类物质在所处的流场中具有特定的惯性响应并与流场相互作用，比如说可能这个系统中同时存在油和水，虽然都属于液相，但由于其在流场中具有不同的惯性响应因此也可以将其视为两个相。
多相流的分类
根据不同的相与相之间的组合情况以及流动状态可以将多相流动分为：
连续介质模型
在欧拉-欧拉方法中，不同的相被处理成相互贯穿的连续介质。由于一种相所占的体积无法再被其他相占有，引入相体积率（phase volume fraction）的概念。体积率是时间和空间的连续函数，各相的体积率之和为1.从各相的守恒方程可以推导出一组方程，其对于所有的相都具有类似的形式。
离散颗粒轨道模型
流体视为连续相，并且求解N—S方程，而离散相是通过计算流场中大量粒子的运动得到的。离散相和连续相之间存在动量、质量和能量的传递。作为离散相的第二相的体积分数应很低，粒子运动轨迹的计算也是独立的，他们被安排在流体相计算的特定间隙内完成。
流体体积VOF模型：
属于欧拉框架下的界面捕捉方法，利用体积积分函数α划分流场中的两相界面，表示单个网格中的液体体积与该网格中总体积的比值。
根据
相分数
可以得到界面上的单位法向量和曲率以及计算域中的密度和粘度，
需要在计算完进行界面重构。
优点：质量守恒；缺点：依赖网格细化，复杂尖锐面处理不够理想
分层流、活塞流、灌注、晃动、液体中的大气泡流动。常用于封闭容器，如水箱、管道、封闭式水渠。
MIDAS NFX 中 VOF 法的局限性：
所有控制容积必须充满单一流体相或者相的联合，VOF法中不允许待求流体域中没有任何流体的存在。
不能用于模拟涉及到相变的过程。
不能用于涉及到反应流的作用。
水平集Level set模型：
同样属于欧拉框架下的界面捕捉方法，这种方法是将运动界面定义为一个函数的零等值线或等值面，然后直接求解界面运动方程。每一个时间步都要重新初始化LS方程，这些初始化的过程中总伴随着界面位置的移动，会造成质量损失，导致质量不守恒。采用的是光滑的距离函数来捕捉相界面。
优点：复杂界面处理能力强 ；缺点：质量不守恒，计算时间较VOF法长。
分层流、晃动、液体中的大气泡流动、溃坝时的水流、船舶动力学中的水面扰流、大变形自由液面、三相流。
常用于开阔水域，如明渠、河道、海面等。
MIDAS NFX中水平集法的局限性：
所有控制容积必须充满单一流体相或者相的联合，水平集法中不允许待求流体域中没有任何流体的存在。
不能用于模拟涉及到相变的过程。
不能用于涉及到反应流的作用。
泄洪坝挑坎消能案例
模型介绍
1.泄洪坝是水工建筑物中的重要组成部分，对于调解泄洪流量，起着重要作用，泄洪闸门开启后，洪水高速下泄，在闸后产生跌水，闸门的开启高度，决定着泄水流态。
2.闸门开全开启，水流将自由泄流，在闸后发生跌水，势能转化为动能，对下游建筑物以及河床底部产生冲击。为防止这种由直接跌水产生的冲击破坏河床，会在泄洪坝下游设置挑流坎，消减下泄水流的动能，减小对河床底部以及下游建筑物的影响。
水相进口：5m/s，湍流强度5%，水力直径2m
气相进口：静压0pa，湍流强度1%，水力直径68m
压力出口：湍流强度5%，水力直径1m
挡水闸泄流启闭过程中的应力提取
举报电话: 13816368049
