溢流壩弧形閘門不同開度水流三維數(shù)值模擬.pdf

1、泄流能力的研究對大壩安全起著至關(guān)重要的作用，目前泄流流量基本依靠理論計(jì)算或水工模型試驗(yàn)獲得。而理論計(jì)算與模型試驗(yàn)存在一定局限性，現(xiàn)場泄流試驗(yàn)卻能真實(shí)的測出下泄流量。為了現(xiàn)場試驗(yàn)安全高效的進(jìn)行，首先對溢流壩過壩水流進(jìn)行三維數(shù)值，為現(xiàn)場試驗(yàn)提供數(shù)值依據(jù)。
　　以Fluent為代表的計(jì)算流體軟件，以其功能最全面、應(yīng)用最廣泛的特性，已經(jīng)成為目前研究大壩過壩水流特性的主要工具。k-ε湍流模型和VOF方法也是研究有自由面的湍流流動的最先進(jìn)的技

2、術(shù)。本文利用Fluent軟件，結(jié)合RNGk-ε湍流模型和VOF方法對石龍大壩溢流壩段進(jìn)行三維數(shù)值模擬。主要開展了以下幾方面的工作:
　　1、簡述了溢流壩數(shù)值模擬的目的與意義，并對溢流壩過壩湍流的水力特性數(shù)值模擬、湍流模型和VOF方法研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。
　　2、對計(jì)算流體動力學(xué)進(jìn)行了介紹，主要包括了基本控制方程、湍流模型、邊界條件的處理、控制方程的離散和數(shù)值計(jì)算方法等。
　　3、介紹了Fluent軟件系統(tǒng)以及Fluen

3、t求解器的求解步驟，并以三角形薄壁堰為例，詳細(xì)說明Fluent數(shù)值模擬全過程，并將結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行對比分析，為工程數(shù)值模擬準(zhǔn)備條件。
　　4、基于Fluent軟件，使用QUICK離散格式離散RNGk-ε湍流模型的控制方程，使用VOF方法追蹤過壩水流的水面線，使用PISO數(shù)值計(jì)算方法，對石龍大壩溢流壩段三種庫水位的不同弧門開度水流進(jìn)行三維數(shù)值模擬，得到了各種工況的泄流量，測架安置斷面的壓力場和速度場，以及過壩水流泄流形態(tài)。數(shù)值模擬