雙向水流側(cè)式進(jìn)出水口水力特性三維數(shù)值模擬.pdf

1、抽水蓄能電站進(jìn)出水口具有雙向水流的特點(diǎn)，對(duì)于上庫(kù)而言，發(fā)電時(shí)為進(jìn)水口，抽水時(shí)為出水口，對(duì)于下庫(kù)則相反。本文對(duì)側(cè)式進(jìn)出水口流速分布、水頭損失等水力特性進(jìn)行了系統(tǒng)的三維數(shù)值模擬研究，所作具體工作及取得的成果如下： (1)研究了模擬范圍、網(wǎng)格剖分、紊流模型和差分格式等對(duì)單進(jìn)出水口進(jìn)流工況計(jì)算結(jié)果的影響。研究表明，這四種因素對(duì)流速分布和水頭損失有不同程度的影響?？v向模擬范圍的影響最大，不同范圍計(jì)算結(jié)果之間差別很大，如若選取不足，計(jì)算結(jié)果

2、完全失真。縱向模擬范圍應(yīng)至少包括整個(gè)前池才能使計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)比較接近。而在縱向模擬范圍固定的情況下，以前池左右邊界為起點(diǎn)，沿橫向分別同時(shí)向兩邊擴(kuò)展2倍引水隧洞直徑的距離時(shí)，所得計(jì)算結(jié)果一般比較理想；在此基礎(chǔ)上繼續(xù)增大橫向模擬范圍不會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果帶來(lái)明顯改進(jìn)。在進(jìn)行網(wǎng)格剖分時(shí)，所選用的網(wǎng)格尺寸應(yīng)大小適當(dāng)。隨著單元數(shù)目的增加，計(jì)算精度得到不斷提高。然而計(jì)算網(wǎng)格并不是越密越好，網(wǎng)格密度在達(dá)到一定程度之后，進(jìn)一步減小網(wǎng)格尺寸對(duì)于改善計(jì)算精度有一定

3、作用，但效果不是十分明顯。Standard K-ε等兩方程模型計(jì)算結(jié)果并不比理論上更加完備的雷諾應(yīng)力模型差，因而它們均適合于進(jìn)流工況數(shù)值計(jì)算。差分格式的階數(shù)并不是越高越好，二階迎風(fēng)和QUICK格式的計(jì)算結(jié)果反而不及一階精度格式好。 (2)對(duì)單進(jìn)出水口出流工況同樣研究了模擬范圍、網(wǎng)格剖分、紊流模型和差分格式等因素對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，得出的結(jié)論與進(jìn)流工況基本相同。 (3)從庫(kù)區(qū)模擬范圍和引水隧洞模擬范圍兩個(gè)方面研究了模擬范圍對(duì)