冰覆盖下单个浸没角型防洪堤周围的湍流结构

摘要 本实验研究考察了在三种流动条件下，大规模水槽中单个浸没防洪堤周围的速度场：开放通道、光滑冰覆盖和粗糙冰覆盖。研究了堤坝朝向对90°、120°和135°对准角的影响。使用声学多普勒速测仪记录瞬时三维速度分量。结果表明，防洪堤在流向、横向和垂直方向上产生了明显的横向流动区域。大于90°的对准角减少了堤坝附近的流向速度，而堤坝尖端的前表面则显示出增加的速度幅度。下游观察到雷诺剪切应力的显著变化，由流动分离和再循环尾涡区的形成引起。四象限分析表明，在冰覆盖条件下，堤坝尖端附近的湍流相互作用以喷射和扫流事件为主，而开放通道流动中扫流事件更加明显，影响了整体流动动力学。