分享到:

竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的数值模拟

通过选取三种不同的紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法,采用不同的壁面函数法、不同的计算区域网格划分精度和不同的进出口边界条件处理方法,成功地模拟了竖井进流水平  (本文共7页) 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

竖井进流水平旋转内消能泄洪洞试验研究与数值模拟

竖井进流水平旋转内消能工具有消能率高、施工简单、布置灵活、工程造价低等优点,对其研究具有较大的理论意义和推广应用价值。本文一方面通过模型试验的方法系统地研究了水平旋流内消能工流场的水力特性和影响因素;另一方面选取各向异性的K-ε模型和雷诺应力模型,分别用编程的方式和利用CFX软件数值模拟水平旋流泄洪洞内流场。模型试验结果表明壁面压力的总体变化规律为在过渡段下游压力呈波状沿程下降的趋势,对于过渡段在淹没流流态、吸允流流态、自由流流态的压能、切向动能与轴向动能的转变规律不同。给出了过渡段后不同流态下的壁面压力表达式,从物理本质上分析了不同流态下的壁面压力的组成因素。由流速资料的分析认为轴向流速沿半径方向呈抛物线分布;进口切向流速呈组合涡分布,其中自由涡占绝大部分区域。随着旋流的衰减和上游水位的降低,轴向和切向速度沿程减小而且沿径向的分布趋于均匀,切向流速的峰值有向轴心运动的趋势。随着下游水位的降低,轴向和切向流速沿径向分布趋于均匀,...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

大坡降复合式旋流阻塞内消能泄洪洞的水力特性研究

高坝建设中,后期导流洞往往具有洞身坡降较大的特点,故其改建的水平旋流内消能泄洪洞也具有大坡降的特点。本文结合国家自然科学基金—雅砻联合基金,以两河口水电站后期导流洞改建为大坡降水平旋流内消能泄洪洞单体模型试验为基础,对大坡降后期导流洞改建的具有大坡降特点的复合式水平旋流内消能泄洪洞各项水力特性进行探讨。本次试验通过调节阻塞孔口收缩比和起旋器孔口收缩比,共确定5组试验方案。试验时控制上游水位,对各体型大坡降水平旋流段的流态及各项水力特性进行量测,定性的描述出大坡降水平旋流段的壁面压强、空腔直径、水流旋转角以及水平旋流段流速分布随起两孔口收缩比的变化规律,并找出泄流量和两孔口尺寸的关系。本文还对大坡降水平旋流洞末端和导流洞之间的衔接方式进行了初步研究,提出了阻塞渐扩和阻塞突扩方案两种不同的衔接方式,并对两种体型旋流扩散段局部水力特性进及其旋流扩散轨迹行了量测和分析。研究结果表明,当上游水位一定时,起旋器喉口和阻塞孔口收缩比决定了大坡...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

水平旋流泄洪洞流速场试验研究

水平旋流泄洪洞具有结构简单,布置灵活,消能率高的特点,基本上可避免高速水流带来的许多问题,因此在峡谷高坝建设与导流洞改建为永久式水平旋流内消能泄洪洞的研究中有重要的学术理论意义与实际应用价值。对水平旋流泄洪洞采用激光测速及壁面脉动压强研究,为掌握其流速分布、脉动流速分布、湍流强度分布及壁面脉动特性都有重要意义,是研究该体型泄洪洞消能机理及消能安全的基础,因此本论文的研究内容有着重要的意义。本论文通过模型试验和理论分析,以相关水力物理量的精确量测为基础,主要研究了水平旋流泄洪洞流速及壁面脉动压强分布规律,同时对泄流量规律、典型流态的划分及壁面时均压强分布规律进行了试验研究分析,取得了较深入的研究成果:本文首次采用激光测速仪(LDA)对水平旋流泄洪洞流速进行了测量,研究发现:沿半径方向轴向流速的分布总体上可以看作为最大值靠近壁面一侧的二次曲线分布;切向流速呈组合涡分布即靠近管中心一侧为强迫涡分布,靠近壁面一侧为自由涡分布。随旋流强度...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

竖井水平旋流新型消能工的数值模拟研究

竖井进流水平旋流内消能工具有以下优点:消能率高,施工简单、布置灵活、造价低等,对其研究具有较大的理论意义和实际意义。本文结合中国水利水电科学研究院水力学所“公伯峡竖井进流水平旋流内消能工的模型试验报告”,对其进行了三维数值模拟。通过分析模型试验成果,应用数值模拟技术,利用流体计算软件Fluent,探讨了水平旋流内消能工的网格划分方法、紊流模型选取、边界条件设置等方面的内容,并研究了其可行性。采用Realizable k-ε紊流模型和VOF法,实现了对竖井、起旋室、旋流洞及水垫塘的数值模拟,得到了旋转水流的各项水力参数,并与中国水科院模型试验成果进行对比。以试验所测的壁面压力为依据,验证了数值模拟的结果,探讨了水平洞内的压强、速度分布规律;对初选体型及优化体型进行了数值模拟对比,并与水工模型试验结果进行了比较,验证了中国水科院推荐体型的优良性;在总结前人数值模拟研究旋流的基础上,分析了各种紊流模型模拟旋流问题的适用性,使用不同紊流...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

《水动力学研究与进展A辑》2009年02期
水动力学研究与进展A辑

竖井进流水平旋转内消能泄洪洞水力特性的数值模拟

本文采用Realizablek-ε紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法及非平衡壁面函数法,对竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的水力特性进行数值模拟,得到了自由水面、空腔直径、压强、流速、旋流...  (本文共8页) 阅读全文>>