長距離無壓引水隧洞水氣兩相流數(shù)值模擬.pdf

1、長距離無壓引水隧洞水氣兩相流的研究對于引水工程過流能力及運行安全具有重要的理論意義及指導(dǎo)作用。傳統(tǒng)過流能力及補(bǔ)氣支洞的設(shè)計計算主要通過明渠均勻流理論和施工設(shè)計人員的經(jīng)驗確定，具有一定的經(jīng)驗性和主觀性。為此，有必要利用CFD技術(shù)對長距離無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)合某長距離無壓引水隧洞進(jìn)行了工程應(yīng)用。 在考慮沿程洞壁粗糙度的情況下，探討了該長距離無壓引水隧洞的過流能力，并動態(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)模型模擬計算的自由水面水位與某水庫放水兼放空洞的實驗結(jié)果吻合較好，驗證了模型的正確性。 2、對某長距離無壓引水隧洞進(jìn)行了網(wǎng)格敏感性分析，并選擇了一種兼顧網(wǎng)格精度及計算效率的網(wǎng)格劃分。