積石峽中孔泄洪洞工作門槽體型優(yōu)化研究.pdf

1、目前，空化研究使得門后有壓的門槽體型的設(shè)計(jì)研究已盡完善，但對(duì)于門后為明流的門槽體型，其水力特性較門后有壓的門槽體型的水力特性復(fù)雜的多，且沒(méi)有規(guī)范可尋。 積石峽水電站位于青海省循化縣境內(nèi)積石峽出口處，是黃河上游干流“龍青段梯級(jí)規(guī)劃”的第五個(gè)大型梯級(jí)電站。其中孔泄洪洞兩道平面閘門平行布置，上游側(cè)閘門為事故閘門，下游側(cè)閘門為工作閘門。按照樞紐總體布置，積石峽水電站泄水中孔采用常規(guī)門槽，工作閘門有局部開(kāi)啟要求，水流條件相當(dāng)復(fù)雜，門槽的空

2、化空蝕問(wèn)題十分突出。因此，必須探究門槽體型與門槽空蝕的關(guān)系，提出合理的門槽體型，以確保工程運(yùn)行安全勢(shì)在必行。 本文運(yùn)用了水工模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，結(jié)合理論分析，對(duì)門槽周圍的流態(tài)、壓力分布進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并對(duì)其體型進(jìn)行了優(yōu)化，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，通過(guò)水工模型試驗(yàn)，對(duì)門槽體型的折流坎、門槽后壓板、錯(cuò)距、圓角以及下游斜坡坡度進(jìn)行了修改優(yōu)化，得到了初步的優(yōu)化方案，各測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值得到了顯著的改善和提高，并使水流

3、流態(tài)更趨于平緩。 其次，建立反映工程問(wèn)題本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，尋求高效、精確的計(jì)算方法。文中對(duì)數(shù)值計(jì)算方法做了簡(jiǎn)要的綜述，根據(jù)自由液面的形狀，將自由液面分為相對(duì)穩(wěn)定的自由液面和起伏較大的自由液面。對(duì)含有相對(duì)穩(wěn)定的和起伏較大的自由水面的水流問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的處理，給出了流動(dòng)的控制方程，利用剛蓋假定法和VOF法分別對(duì)相對(duì)穩(wěn)定的自由水面和起伏較大的自由水面進(jìn)行了處理，通過(guò)不斷修改控制參數(shù)，得到與模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致的計(jì)算結(jié)果。證明本文采用的數(shù)