齿型构件混合堤,是长江南京以下深水航道一期工程太仓~南通段中采用的新型构件混合堤,其应用和研究均处于初期阶段,对于作用在齿型构件上的压强分布情况及构件对水流流场的影响均没有清楚的认识,而且对于这种齿型构件混合堤翻坝水流水流力,没有相关的理论或经验公式可以直接用于计算。因此为推广该新型结构,必须深入研究该齿型构件混合堤对水流流场的影响,以及其在水流作用下的受力特性。本文基于CFX流体计算软件,对新型构件混合堤翻坝水流的流场进行数值模拟,从完整的N-S方程出发,采用两方程湍流模型封闭Reynolds方程,作为基本控制方程,采用VOF(volume of fluid)方法对自由液面进行追踪。对翻坝水流的自由液面变化及流场分布进行分析,提取作用在齿型构件上的水流力,并与理论公式计算所得水流力进行对比。结果表明,本文所采用的数值模拟方法对于障碍物绕流及翻坝水流流场的三维数值模拟是可行的,且可用于计算复杂几何体的水流力,更重要的是,发现对于新型构件混合堤翻坝水流水流力的计算,不能直接采用水流力计算的理论公式。为了进一步了解齿型构件混合堤在翻坝水流作用下的受力特性,采用控制单一变量法,分别对不同入射流速、不同入射角度、不同相对堤高条件下的翻坝水流进行数值模拟,分析这些因素对翻坝水流水流力的影响。结果表明,翻坝水流水流力随着入射流速、入射角度及相对堤高的增大而增大,但其变化趋势都各有特点。