豎井進(jìn)流水平旋轉(zhuǎn)內(nèi)消能泄洪洞試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、豎井進(jìn)流水平旋轉(zhuǎn)內(nèi)消能工具有消能率高、施工簡(jiǎn)單、布置靈活、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其研究具有較大的理論意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。本文一方面通過(guò)模型試驗(yàn)的方法系統(tǒng)地研究了水平旋流內(nèi)消能工流場(chǎng)的水力特性和影響因素；另一方面選取各向異性的K-ε模型和雷諾應(yīng)力模型，分別用編程的方式和利用CFX軟件數(shù)值模擬水平旋流泄洪洞內(nèi)流場(chǎng)。 模型試驗(yàn)結(jié)果表明壁面壓力的總體變化規(guī)律為在過(guò)渡段下游壓力呈波狀沿程下降的趨勢(shì)，對(duì)于過(guò)渡段在淹沒(méi)流流態(tài)、吸允流流態(tài)、自由流

2、流態(tài)的壓能、切向動(dòng)能與軸向動(dòng)能的轉(zhuǎn)變規(guī)律不同。給出了過(guò)渡段后不同流態(tài)下的壁面壓力表達(dá)式，從物理本質(zhì)上分析了不同流態(tài)下的壁面壓力的組成因素。 由流速資料的分析認(rèn)為軸向流速沿半徑方向呈拋物線分布；進(jìn)口切向流速呈組合渦分布，其中自由渦占絕大部分區(qū)域。隨著旋流的衰減和上游水位的降低，軸向和切向速度沿程減小而且沿徑向的分布趨于均勻，切向流速的峰值有向軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。隨著下游水位的降低，軸向和切向流速沿徑向分布趨于均勻，切向流速降低。下游水