溢洪道泄槽彎道段導(dǎo)流墻水力數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文利用流體計(jì)算軟件FLUENT提供的RNGκ-ε紊流模型，對萌山水庫溢洪道泄槽彎道導(dǎo)流墻三維水流進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，并與水工試驗(yàn)結(jié)果作對比分析，提出了導(dǎo)流墻的水流數(shù)值模擬方法與導(dǎo)流墻的優(yōu)化方法。主要內(nèi)容和成果有： (1)對溢洪道泄槽彎道段設(shè)置導(dǎo)流墻對彎道水流運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象、運(yùn)動(dòng)特性的改善從理論上做了分析。 (2)試驗(yàn)實(shí)測了布置導(dǎo)流墻后的溢洪道在下泄五十年一遇、百年一遇等工況下泄槽彎道段左右岸邊墻的水面線、斷面流速等水力學(xué)參數(shù)

2、，并與布置導(dǎo)流墻前進(jìn)行了對比分析。 (3)本文采用RNGk-ε紊流模型，引入VOF法追蹤自由表面，采用有限體積法離散方程，以PISO方法對壓力場和速度場耦合計(jì)算，對萌山水庫溢洪道泄槽彎道水流進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了該彎道水流上述工況下的溢洪道流場的水力特性，包括：自由水面線、縱向流速等，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，吻合較好。 (4)三維數(shù)值模擬時(shí)，對不同工況，遵循網(wǎng)格應(yīng)盡量與流線保持一致的原則，采用網(wǎng)格的貼體坐標(biāo)法對計(jì)算區(qū)域進(jìn)行

3、了離散。對計(jì)算區(qū)域分區(qū)，不同區(qū)域采用不同類型、不同疏密程度的網(wǎng)格，其中關(guān)鍵區(qū)、變化梯度大的區(qū)域如水面線附近網(wǎng)格密，次要位置網(wǎng)格稀，復(fù)雜區(qū)域如布置了泄槽彎道導(dǎo)流墻附近區(qū)域采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，簡單區(qū)域采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，有效控制了網(wǎng)格數(shù)目。給出了數(shù)值計(jì)算中的各種邊界條件以及流場初始條件，同時(shí)設(shè)定了萌山水庫溢洪道泄槽彎道段設(shè)置導(dǎo)流墻的邊界條件和流場初始條件。 (5)對萌山水庫溢洪道泄槽彎道導(dǎo)流墻進(jìn)行多方案水流數(shù)值模擬，通過模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬得到