門(mén)槽水流的數(shù)值模擬及其空化特性分析.pdf

1、水利水電工程中，閘門(mén)對(duì)控制水庫(kù)水位及流量、防洪安全調(diào)度、綜合利用水利資源方面發(fā)揮了很大作用。對(duì)于高水頭深孔泄水建筑物，水流流速通常在30m/s以上，水工建筑物的過(guò)水表面易發(fā)生空化現(xiàn)象。而其中平板閘門(mén)的門(mén)槽是容易發(fā)生空化的部位。經(jīng)過(guò)眾多學(xué)者的研究，發(fā)現(xiàn)水流在門(mén)槽內(nèi)的流動(dòng)有其特殊的規(guī)律，如何利用好這些規(guī)律，合理地設(shè)計(jì)門(mén)槽的體型，從而避免門(mén)槽在較高流速情形下發(fā)生空蝕是水利工程的重大研究課題之一。本文的研究目的就是在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，通

2、過(guò)建立以標(biāo)準(zhǔn)K-ε紊流模型和混合模型為基礎(chǔ)的數(shù)值模型，對(duì)門(mén)槽內(nèi)水流的流速分布，壓強(qiáng)分布，空化特性等進(jìn)行系統(tǒng)探究，以求對(duì)門(mén)槽內(nèi)的流場(chǎng)特性和空化特性有深入的了解。本文的主要工作包括： 1．建立數(shù)值模型，經(jīng)過(guò)網(wǎng)格有效性和數(shù)值可靠性檢驗(yàn)后，模擬從靜態(tài)到統(tǒng)計(jì)定常態(tài)門(mén)槽內(nèi)漩渦形成和發(fā)展過(guò)程。 2．模擬統(tǒng)計(jì)定常態(tài)時(shí)門(mén)槽內(nèi)的流場(chǎng)，并對(duì)流速分布和紊動(dòng)能分布規(guī)律進(jìn)行分析。 3．研究不同體型條件下的門(mén)槽水流流場(chǎng)，得到體型參數(shù)對(duì)門(mén)槽空化