泄洪高速水流水力特性的三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、泄洪水流往往是高速水流的范疇，因?yàn)槠淞魉俑?、泄量大、消能功率大、能量比較集中，通常是導(dǎo)致泄水建筑物破壞的原因之一。國內(nèi)外許多學(xué)者對高流速泄洪洞也進(jìn)行了大量的探究。本文在前人取得的成果之上，利用FLUENT軟件對新疆某水利樞紐工程中孔泄洪洞的水力特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬，并對其摻氣設(shè)施體型進(jìn)行了優(yōu)化模擬研究。
　　為了獲得泄洪高速水流的水力特性，本文運(yùn)用了VOF方法的水氣二相模型，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型和有限體積法、交錯網(wǎng)格的SIMP

2、LE算法對原設(shè)計方案中孔泄洪洞的水力特性進(jìn)行了三維數(shù)值計算，將流態(tài)、水面線、洞頂余幅、流速的數(shù)值模擬結(jié)果與模型試驗(yàn)資料的實(shí)測值進(jìn)行了比較，二者吻合較好，說明本文選用的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)基本正確。模擬結(jié)果表明原設(shè)計方案的洞截面尺寸、洞頂高程均滿足泄流要求。但原方案摻氣槽處摻氣空腔體積偏小，空腔形態(tài)偏差，并沒有達(dá)到摻氣減蝕的目的，故對設(shè)置摻氣設(shè)施前后兩種工況，共五種方案進(jìn)行數(shù)值模擬，對摻氣槽處的部分水力特性和摻氣效果進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，最終