压坡渐扩式出口泄洪洞水力特性数值计算分析
2023-10-07蒋丽珠邓成发童利成
蒋丽珠,邓成发,童利成
(1.永康市黄坟水库管理所,浙江 永康 321300;2.浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院),浙江 杭州 310017;3.浙江省水利水电工程管理协会,浙江 杭州 310020;4.浙江省水利防灾减灾重点实验室,浙江 杭州 310017;5.杭州市余杭区东苕溪水利工程运管中心,浙江 杭州 311100)
0 引 言
泄洪洞是通过岸边水工隧洞宣泄洪水的建筑物,按水流形态一般可分为有压隧洞和无压隧洞。有压隧洞在运行期间应保证洞身全程有压,当有压隧洞存在明满流交替的运行状态时,容易造成空蚀破坏,给泄洪建筑物的运行安全带来隐患[1]。为评价泄洪洞结构设计的合理性,国内学者多采用数值模拟的方法进行分析研究。姜攀等[2]根据k-ε模型,运用数值模拟方法对石门水库有压泄洪洞洞身转弯段压力特性进行研究;刘嘉夫等[3]利用Flow-3D软件,基于RNG k-ε湍流模型,对泄洪洞水力参数展开三维数值模拟研究;郭红民等[4]采用Fluent软件分别对中孔泄洪隧洞和岸边泄洪洞水力特性进行三维数值模拟,并与模型试验结果进行对比。
针对泄洪洞不同的出口型式,众多学者也进行了相关研究。张一祁等[5]基于RNG k-ε湍流模型,采用Flow-3D软件对双扩型挑流鼻坎进行三维数值模拟分析,给出挑流鼻坎的最佳体型;刘斌等[6]采用VOF(Volume of Fluid)方法并结合k-ε紊流模型,对渐扩式出口泄洪洞水流进行三维数值计算;刘冲等[7]采用标准k-ε湍流模型和 VOF 多相流模型对泄洪洞出口扭曲型挑坎进行水气两相流三维数值模拟;海琴等[8]通过物理模型试验和数值模拟计算,对比研究不同有压出口高度对多级洞塞泄洪洞泄流能力、洞身压强及消能率的影响。……
