窄縫消能工的水力特性試驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國高壩建設(shè)的迅速發(fā)展，泄水建筑物的消能問題亦愈發(fā)突出。實踐表明，窄縫消能工突破了常規(guī)等寬鼻坎消能工的傳統(tǒng)模式，利用挑坎兩側(cè)側(cè)墻的收縮使水流縱向擴散，加劇水流紊動使其充分摻氣，提高了消能率，從而達到減輕下游河床沖刷的目的。目前，窄縫消能工已成功地應(yīng)用在國內(nèi)外高水頭泄水建筑物中，成為一種高效的消能工。
　　 然而，由于窄縫消能工水流的復(fù)雜性以及受來流及下游邊界條件的影響，窄縫消能工的設(shè)計與運用尚沒有較完善的分析方法及較統(tǒng)一的經(jīng)

2、驗公式，仍主要依賴于水力學模型試驗研究成果。近年來，隨著計算機計算能力的提高，采用數(shù)值模擬來對窄縫消能工進行模擬研究己成為一種新的趨勢，利用數(shù)值模擬計算和物理模型試驗相結(jié)合的方法對窄縫消能工的水力特性及消能效果進行研究是今后研究的方向。
　　 為了進一步探討窄縫消能工的水力特性，在收集整理國內(nèi)外關(guān)于窄縫消能研究成果的基礎(chǔ)上，以水布埡1＃泄槽為研究對象，采用物理模型試驗與三維數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法進行了較為深入的研究。
　

3、　 物理模型采用1:100 單體水工模型，對三種不同來流工況下，采用不同收縮比窄縫形式的水力學特性進行了試驗及對比分析，得出了有關(guān)收縮比與側(cè)墻壓力分布、水舌空中形態(tài)、下游河床沖刷等水力學特性的基本規(guī)律，論證了水布埡樞紐窄縫消能工體型參數(shù)選擇的合理性，進一步豐富了窄縫消能工學術(shù)領(lǐng)域的研究成果。
　　 數(shù)學模型采用了RNG 紊流模型，利用VOF 方法追蹤自由表面，網(wǎng)格剖分采用? ? K了分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格及非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格相結(jié)合的方法，利用