FLOW3D 网格教程-FLOW3D-谦信科技

混合浅水/三维流动

FLOW-3D中的混合浅水/三维流动模型设计用于模拟“浅水”环境中的三维结构周围的流动，例如桥梁，FLOW3D水利工程，海上钻井平台和大型水库中的水坝。该模型使用多块网格划分，FLOW3D 网格教程，其中网格块被1定为  浅水或3D。基于用户选择，在每个这样的块内求解标准浅水或3D方程，并且在块边界处耦合相应的解。

优势：

1、 使用多块方法在一次模拟中结合浅水和全3D流模型，使用户能够有效地捕获关键流量细节并同时建模大型域

2、应用浅水模型来模拟垂直流动分量无关紧要的大规模流动

3、 使用完整的三维模型捕获局部流动细节，其中垂直压力梯度和速度很重要

沉积物冲刷

与流体动力学完全结合，FLOW-3D中的沉积物冲刷模型模拟了非粘性土壤的所有沉积物输送过程，包括载荷输送，FLOW3D，悬浮载荷输送，夹带和沉积（Wei等人，2014）。它允许多种沉积物种具有不同的性质，如粒度，质量密度和临界剪切应力。例如，中砂，粗砂和细砂砾可以在模拟中分为三种不同的物种。该模型适用于3D流和2D浅水流。

该模型使用Meyer-Peter和Muller（1948）的等式计算包含床界面的每个网格单元中的床载传输。采用子网格方法来确定从网格单元移动到其邻居中的每个网格单元的晶粒数量。通过求解沉积物输运方程获得悬浮沉积物浓度。侵蚀计算同时考虑沉积物夹带和沉积。使用Winterwerp等人的方程计算夹带中颗粒的提升速度。（1992年）。沉积中的沉降速度等于三维流动中沉积物的漂移速度，但是使用现有的浅水流动方程（Soulsby，1997）计算。漂移通量理论（Brethour和Hirt，2009）用于计算晶粒的漂移速度。

本页的示例是围绕一排三个圆柱形桥墩的清水冲刷模拟。桥墩直径为1.5米，彼此相距2米。迎面而来的流动与气缸对齐，速度为2米/秒。床料由三种沉积物组成，即砂（直径5毫米），砾石（10毫米）和粗砂砾（20毫米）。图1，FLOW3D中文版教程，2和3显示了在8分钟时气缸周围的流动，冲刷孔和冲刷深度分布。

大面积洪水。这个例子描述了大面积的洪水，流量来自堰。堰可以被认为是FLOW-3D装置提供的示例模拟，使用完整的3D模型建模，而含有几个简单结构的下游洪水区域用浅水方程描述。两个网格块彼此相邻，即它们是链接的。

河床中的三维结构。此示例演示了如何使用3D嵌套块来解析由放置在干河床中间的四个垂直柱组成的精细结构。沿着河流的流动模拟了一个较大的含水网格块，这是一种浅水类型。

使用混合浅水模型建模的该分析的目的是模拟道路排水通道。浅水模型用于模拟道路上的流量，并与两个3D模块耦合，以模拟涵洞箱中的排水和流量。