杜晨曲， 徐国宾， 翟 晶

(1.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室， 天津 300072； 2.上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司， 上海 200092)

1 研究背景

高位集水池是火电厂高位收水冷却塔的一个重要组成部分，其主要作用是将冷却水收集并平顺地引至循环水泵房，为循环水系统创造良好的水力条件。当水泵同时启动或同时事故停泵时，高位集水池水面会产生快速波动，若循环水系统设计方案不当，会造成水面迅速降低或水流溢出，严重影响循环水系统安全运行[1-5]。因此需要对循环水系统高位集水池在极端工况下的水面波动进行研究，通过对不同方案的结果进行分析，提出优选方案，以保证循环水系统安全运行[6]。

在对循环水系统进水流道进行三维流场模拟时，由于高位集水池段水面波动明显，因此采用能够反映自由液面波动情况的VOF法来追踪自由液面的变化[7]。许兆丰等[8]在2007年利用VOF法对吸水池内后台阶流动进行模拟，模拟结果与实验数据基本吻合；韩敬钦等[9]在2012年利用RNG 紊流模型模拟了泵房前池在极端工况下的水面波动；马涛等[10]在2013年基于VOF法对泵站3泵运行1台泵启动的动态过程进行了模拟；高传昌等[11]在2015年采用VOF模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算，分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态；杨震[12]在2015年利用VOF方法模拟了船舶进出船厢内的水体运动；戴熙武等[13]在2017年采用Realizablek-ε紊流模型耦合VOF法对分段低压输水系统进行二维数值模拟，分析了堰后水深对水面波动规律的影响，探讨了在外加扰动作用下水面波动的规律。……