長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞水氣兩相流數(shù)值模擬.pdf

1、長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞水氣兩相流的研究對(duì)于引水工程過(guò)流能力及運(yùn)行安全具有重要的理論意義及指導(dǎo)作用。傳統(tǒng)過(guò)流能力及補(bǔ)氣支洞的設(shè)計(jì)計(jì)算主要通過(guò)明渠均勻流理論和施工設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)確定，具有一定的經(jīng)驗(yàn)性和主觀性。為此，有必要利用CFD技術(shù)對(duì)長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞水氣兩相流進(jìn)行模擬，從而合理地優(yōu)化引水方案。 在國(guó)內(nèi)外已有的研究基礎(chǔ)上，本文建立了耦合VOF方法的標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，近壁面采用考慮壁面粗糙影響的壁函數(shù)法進(jìn)行了處理，并采用PLIC方法進(jìn)行了

2、界面重構(gòu)。結(jié)合某長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞進(jìn)行了工程應(yīng)用。 在考慮沿程洞壁粗糙度的情況下，探討了該長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞的過(guò)流能力，并動(dòng)態(tài)模擬了布置的支洞數(shù)分別為1條、2條、3條支洞的引水條件下的水氣兩相流。結(jié)果表明： 1、應(yīng)用所建立的紊流數(shù)學(xué)模型模擬計(jì)算的自由水面水位與某水庫(kù)放水兼放空洞的實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了模型的正確性。 2、對(duì)某長(zhǎng)距離無(wú)壓引水隧洞進(jìn)行了網(wǎng)格敏感性分析，并選擇了一種兼顧網(wǎng)格精度及計(jì)算效率的網(wǎng)格劃分。