豎井水平旋流新型消能工的數(shù)值模擬研究.pdf

1、豎井進(jìn)流水平旋流內(nèi)消能工具有以下優(yōu)點：消能率高，施工簡單、布置靈活、造價低等，對其研究具有較大的理論意義和實際意義。本文結(jié)合中國水利水電科學(xué)研究院水力學(xué)所“公伯峽豎井進(jìn)流水平旋流內(nèi)消能工的模型試驗報告”，對其進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。通過分析模型試驗成果，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，利用流體計算軟件Fluent，探討了水平旋流內(nèi)消能工的網(wǎng)格劃分方法、紊流模型選取、邊界條件設(shè)置等方面的內(nèi)容，并研究了其可行性。采用Realizable k-ε紊流模型和VO

2、F法，實現(xiàn)了對豎井、起旋室、旋流洞及水墊塘的數(shù)值模擬，得到了旋轉(zhuǎn)水流的各項水力參數(shù)，并與中國水科院模型試驗成果進(jìn)行對比。以試驗所測的壁面壓力為依據(jù)，驗證了數(shù)值模擬的結(jié)果，探討了水平洞內(nèi)的壓強(qiáng)、速度分布規(guī)律；對初選體型及優(yōu)化體型進(jìn)行了數(shù)值模擬對比，并與水工模型試驗結(jié)果進(jìn)行了比較，驗證了中國水科院推薦體型的優(yōu)良性；在總結(jié)前人數(shù)值模擬研究旋流的基礎(chǔ)上，分析了各種紊流模型模擬旋流問題的適用性，使用不同紊流模型進(jìn)行計算，并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)，比較了各種