，， ，

(1.长江科学院 水力学研究所，武汉 430010；2.华南理工大学 电力学院，广州 510640)

水工附环闸门闭门过程水力特性数值模拟研究

文林森1，王才欢1，杨伟1，陈东新2

(1.长江科学院 水力学研究所，武汉 430010；2.华南理工大学 电力学院，广州 510640)

基于VOF方法对某水电站中孔事故附环闸门闭门过程进行数值模拟研究。采用三维标准k-ε紊流数学模型模拟计算了相关水流特性，通过对闸门区流道、门叶孔道以及闸门井内流线运动、流速分布、压强分布及门叶所受动水荷载等进行计算分析，得到了事故闸门闭门过程中的相关水力参数随闸门开度变化的曲线。研究成果可为类似闸门体型的设计运行以及工程体型优化提供依据。

附环闸门；VOF方法；k-ε紊流数学模型；动水荷载；水力参数；闸门开度

1 研究背景

闸门作为泄水建筑物的重要组成部分之一，其开启或关闭的动态过程中水力特性的变化对建筑物安全十分重要。了解闸门开启或者关闭过程中相关水力参数的变化规律对闸门体型的设计运行以及工程体型优化都有着深远的意义[1-3]。附环闸门是比较新颖的一种闸门型式，其增设的附环结构使得闸门开启时门槽部分得到回补，从而使得整个流道呈圆形断面[4]。在高工作水头下，水流出闸流速大，高速水流使门槽易出现空蚀空化问题，而附环闸门由于其独特的圆形断面流道，相当于泄洪时无门槽，可相应地减轻或避免空蚀空化问题。

当前由于附环闸门在工程设计中的应用相对较少，故对于该种型式的水工闸门研究还不是很全面。……