溢流壩壩面摻氣初生點的數(shù)值模擬.pdf

1、水工建筑物發(fā)生自摻氣水流對泄水建筑物可以減免空蝕的破壞作用，改善水環(huán)境質量，增強消能效果，減輕水流對下游河床的沖刷等。因此，研究壩面摻氣初生點的位置，對深入理解和處理水工建筑物的高速水力學問題有重要的應用價值和實際意義。 本文通過數(shù)值模擬對光滑溢流壩上摻氣初生點的位置進行了探索研究。本文由兩部分計算組成：第一部分是對二維溢流壩過壩水流的外流場進行數(shù)值計算，用于求解自由水面線等問題；第二部分是應用邊界層理論研究壩面邊界層的發(fā)展情況

2、。 本文研究內容主要有以下幾個方面： (1)結合WES剖面溢流壩計算模型，采用RNGk～ε紊流模型，引入水氣二相流VOF模型，采用非恒定迭代求解生成自由水面。分析兩種不同流量下的自由水面線位置，流場以及沿壩面流速分布，并與實驗資料對比，二者吻合良好。 (2)考慮重力的影響，建立溢流曲面邊界層動量方程和連續(xù)方程，并對方程采用box method有限差分法進行數(shù)值求解，并于將計算結果與實驗資料對比。 (3)結