王 丹 柏， 吴 金 旭， 刘 娅

(1.四川省紫坪铺开发有限责任公司，四川 成都 610091；2.中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津 河西 300222；3.天津科源工程设计有限公司，天津 河西 300200)

0 引 言

水工隧洞作为水利水电工程一项基础工程，是为了输水、导流或泄洪等任务而穿山开挖建成的封闭式的输水道。其洞线布置主要考虑地形、地质条件和水力学条件等因素。实际中，为了适应地形和地质条件的限制，水工隧洞往往会设置弯道。而弯道由于自身特点，水力学特性较为复杂，是整个隧洞安全运行的关键部位，如果弯道流态不稳，流速压强分布不均，可能会造成很严重的空蚀空化问题，甚至出现掏空现象，同时弯道半径和转角的选择，还会影响隧洞的泄流能力。在以往的水工隧洞设计中，隧洞弯道的半径和转角主要是根据工程经验来确定，然后通过物理模型试验进行验证和优化，耗时且成本较高。但随着计算机性能的提高和数值计算方法的改进，数值模拟计算在水工建筑物的体型优化中得到广泛应用[1-3]，其成果也得到了大家的肯定和认可。笔者在某工程右岸导流洞数值模拟计算研究的基础上，利用Fluent软件，选择相同的控制方程、边界条件设置、算法及网格划分，进一步研究弯道半径和转弯角度对弯道内流速和压力分布的影响，为以后水工隧洞弯道的设计提供参考。

1 水工隧洞弯道设计

隧洞在设计时布置弯道是普遍存在的，而弯道设计主要考虑两个因素：一是与实际工程相关的限制条件(包括地形、地质条件等)，二是弯道水流的水力学特性。……