三維泄洪紊流流場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國(guó)水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，所建設(shè)的大壩具有大流量，大泄洪總功率，大泄洪單寬功率和狹窄河谷的特點(diǎn)，即所謂的“三大一窄”的特點(diǎn)。其泄洪流場(chǎng)相當(dāng)復(fù)雜。本文應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，緊密結(jié)合工程實(shí)際，進(jìn)行了如下工作： (1)建立了包括水庫(kù)，溢流孔口和下游水墊塘在內(nèi)的泄洪建筑物整體數(shù)學(xué)模型，對(duì)挑跌流泄洪流場(chǎng)給予模擬，獲得了溢流面上高速水流的時(shí)均壓力與流速分布規(guī)律，捕捉到溢流面上負(fù)壓區(qū)。同時(shí)研究了水舌空中運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并與數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對(duì)比。對(duì)挑跌

2、流泄洪消能設(shè)施—水墊塘流場(chǎng)給予模擬，求得塘底板中時(shí)均壓力分布。 (2)以向家壩高低坎泄洪工程為背景，建立部分水墊塘泄洪流場(chǎng)，模擬其紊流流場(chǎng)，計(jì)算流速與壓力分布，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，驗(yàn)證模型的適用性。 (3)當(dāng)水流速度較高時(shí)，空氣將摻入水體，形成水氣兩相流。在水利工程中，水氣兩相流十分普遍。結(jié)合突擴(kuò)突跌模型實(shí)驗(yàn)，本文對(duì)高速水流的摻氣流場(chǎng)給予模擬。得到了流速分布，底空腔長(zhǎng)、側(cè)空腔長(zhǎng)，以及底板壓力分布，計(jì)算結(jié)果得到模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的