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，因為其流速高、泄量大、消能功率大、能量比較集中，通常是導致泄水建筑物破壞的原因之一。國內(nèi)外許多學者對高流速泄洪洞也進行了大量的探究。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行三維數(shù)值模擬，并對其摻氣設施體型進行了優(yōu)化模擬研究。
　　為了獲得泄洪高速水流的水力特性，本文運用了VOF方法的水氣二相模型，并結(jié)合標準k-ε紊流模型和有限體積法、交錯網(wǎng)格的SIMP

2、LE算法對原設計方案中孔泄洪洞的水力特性進行了三維數(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)果與模型試驗資料的實測值進行了比較，二者吻合較好，說明本文選用的數(shù)學模型和經(jīng)驗參數(shù)基本正確。模擬結(jié)果表明原設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，并沒有達到摻氣減蝕的目的，故對設置摻氣設施前后兩種工況，共五種方案進行數(shù)值模擬，對摻氣槽處的部分水力特性和摻氣效果進行詳細的分析比較，最終