Investigation of open channel flow with unsubmerged rigid vegetation by the lattice Boltzmann method

来源 :水动力学研究与进展B辑 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongbeiljb
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The aquatic vegetation can significantly affect the flow structure,the sediment transport,the bed scour and the water quality in rivers,lakes,reservoirs and open channels.In this study,the lattice Boltzmann method (LBM) is applied in the two-dimensional numerical simulation of the flow structure in a flume with rigid vegetation.A multi-relaxation time model is applied to improve the stability of the numerical scheme for flows with a high Reynolds number.The vegetation induced drag force is added in the lattice Boltzmann equation model in order to improve the simulation accuracy and an algorithm of the multi-relaxation time is developed.Numerical simulations are performed for a wide range of flow and vegetation conditions and are validated by comparing with the laboratory experiments.Analysis of the simulated and experimentally measured flow fields shows that the numerical simulation can satisfactorily reproduce the laboratory experiments,indicating that the proposed lattice Boltzmann model enjoys a high accuracy for simulating the flow-vegetation interaction in open channels.
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