重力壩下游寬尾墩消力池聯(lián)合消能工試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、寬尾墩+消力池聯(lián)合消能工體型優(yōu)化設(shè)計(jì)是泄水建筑物設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一,對(duì)水利工程的安全具有至關(guān)重要的影響。隨著水利工程建設(shè)的發(fā)展,泄水建筑物的泄流量越來(lái)越大,單寬流量進(jìn)一步增加,會(huì)導(dǎo)致更為突出的消能防沖問(wèn)題。某水利樞紐是一座典型的中高水頭的控制級(jí)階梯工程,具有上述特點(diǎn),且建筑物布置相對(duì)比較集中,下游河勢(shì)復(fù)雜,因此采用合理的消能工型式對(duì)解決好消能防沖等水力問(wèn)題具有重要的意義,而且無(wú)論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的。
　　在水利

2、工程建設(shè)中,對(duì)泄水工程水力特性的研究主要是通過(guò)物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法。物理模型試驗(yàn)方法理論和實(shí)踐方面都比較成熟,試驗(yàn)過(guò)程與實(shí)際水流條件更為接近,得到的測(cè)量數(shù)據(jù)比較可靠。數(shù)值模擬方法相比物理模型試驗(yàn)方法來(lái)說(shuō),具有速度快、易操作、低成本和較強(qiáng)適應(yīng)性等顯著特點(diǎn),而且便于與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),因此,采用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法相結(jié)合,成為解決水利工程泄洪、消能工體型優(yōu)化及消能防沖等問(wèn)題的重要解決手段。
　　本文基于

3、某寬尾墩消力池聯(lián)合消能水工模型試驗(yàn),在研究寬尾墩消力池水力特性、消能工體型優(yōu)化及消能效果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了試驗(yàn)結(jié)果分析及數(shù)值模擬計(jì)算。采用k–ε雙方程紊流模型和VOF方法對(duì)該寬尾墩消力池聯(lián)合消能工進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,獲得了泄洪流態(tài)、流速、水面線(xiàn)、壩面、閘墩和消力池底板壓強(qiáng)的分布規(guī)律。數(shù)值模擬計(jì)算和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析研究,兩者吻合較好,表明數(shù)值模擬分析方法能滿(mǎn)足工程需求。
　　本文的研究成果成功解決了水利工程消能工體型(池深、池長(zhǎng)不足