热力与水力条件耦合的河流冰塞数值模拟

项目名称： 热力与水力条件耦合的河流冰塞数值模拟

项目编号： No.50979021

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王军

作者单位： 合肥工业大学

项目金额： 35万元

中文摘要： 北方寒冷地区河流冬季常因冰塞出现形成凌洪灾害。围绕冰塞的形成演变，国内外展开了大量的试验研究、数值模拟和原型观测等。在数值模拟方面，现有的模型基本是一维或两维，虽然在模型中包括有水动力方程以及温度输运方程等，但在热力和水力条件耦合方面尚待研究。河流从封冻、初始冰塞形成、稳封期水内冰花的输运乃至开河和开河期的冰塞体溃决，都是水力、热力及力学平衡综合作用的结果。从国内外文献检索看，对冰塞（或冰盖）的形成演变，或基于力学平衡或基于热力消长，在水力、热力条件耦合作用分析及区分在冰塞形成过程中两者的作用方面似较欠缺。 拟在分析现有模型基础上，提出热力、水力条件相耦合并以力学平衡校核的数学模型并进行模拟，以稳封期冰盖、冰塞和冰花输运为研究切入点，以多相流理论、传热理论和水动力学理论为基础，研究坚冰盖的热力消长、冰塞面的水力侵蚀、冰花输运和固液相之间的作用。依托稳封期研究，向初始冰塞及开河冰塞辐射。

中文关键词： 试验研究成果比较；力学分析；数学模型；河冰过程系统；桥墩

英文摘要：

英文关键词： experiment studies comparison；Mechanical analysis；mathematical models；River ice processes system；bridge pier