水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞水力特性的數(shù)值模擬.pdf

1、水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能工作為高壩泄水建筑物的一種，模型試驗一直作為對其進(jìn)行研究的主要方式，而通過計算流體力學(xué)數(shù)值模擬的研究見報較少。
　　 本文應(yīng)用計算流體力學(xué)軟件FLUENT，紊流模型采用Realizableκ-ε雙方程模型，并結(jié)合VOF法(捕捉水氣交界面)成功的實現(xiàn)了水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞的數(shù)值模擬工作，呈現(xiàn)出了水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞內(nèi)的各項水力參數(shù)的變化規(guī)律，并得到了模型試驗成果的檢驗，豐富了水平旋流阻塞

2、復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞數(shù)值模擬的研究工作，為旋流式內(nèi)消能工的水力設(shè)計和體型優(yōu)化提供參考。
　　 本文的主要成果有以下幾個方面：
　　 (1)分析了起旋器各區(qū)和水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞內(nèi)的壓強沿程分布及徑向變化規(guī)律。壓強沿程分布規(guī)律得到了模型試驗成果的驗證，壁面壓強沿程波動減小，但幅度不大，在阻塞段突然降低；壓強徑向變化規(guī)律符合理論，呈凹拋物線形分布，壁面壓強較大，洞軸線附近為旋流空腔，氣體壓強接近大氣壓強。
　　

3、 (2)得到了水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞內(nèi)的軸向、徑向以及切向速度的徑向變化規(guī)律，模型試驗的實測值和數(shù)值模擬的計算值進(jìn)行了對比，除壁面和空腔附近的速度大小有一定的差距外，其余速度值模擬較好。
　　 (3)對比了水平旋流阻塞復(fù)合式內(nèi)消能泄洪洞的通氣孔和排氣孔的通風(fēng)量，通氣量的通氣量較為相近，而排氣量存在一定的差距；呈現(xiàn)了旋流空腔內(nèi)的氣體壓強的沿程變化規(guī)律。
　　 (4)對比了水流旋轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，水流旋轉(zhuǎn)角沿程均波動