水庫正堰與側(cè)堰聯(lián)合泄流的水力特性研究.pdf

1、近年來，洪澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生，增加了水利樞紐工程中泄洪的研究意義。不論高壩還是低壩，泄洪都是一個值得深入研究的復(fù)雜水氣兩相流難題，眾多學(xué)者投入大量精力開發(fā)可以研究泄洪的方法。21世紀(jì)前，對泄洪的研究方法主要集中在物理模型試驗上，隨著近些年計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算流體力學(xué)理論的完善，對數(shù)值模擬方法的研究也逐漸展開。
　　本文首先對現(xiàn)階段水氣兩相流的研究成果進行了概述，并探討了模擬泄水建筑物消能的意義。在此基礎(chǔ)上敘述了廣大學(xué)者對數(shù)值模

2、擬研究的理論和方法，通過結(jié)合物理模型試驗，對比兩者的優(yōu)點和缺點，分析其中的不足，并找出互補的方法。本文研究工作主要如下:
　　1.對流體動力學(xué)的基本理論進行歸總敘述，總結(jié)出三大基本控制方程的通用表達形式。列舉研究兩相流的幾種常用方法，對比幾種紊流兩方程模型，總結(jié)其分別適用的場合。簡要敘述紊流的邊界條件和模擬自由水面的方法。
　　2.介紹某水利樞紐工程的概況，模型試驗的注意事項，模型的設(shè)計、安裝以及試驗方法。分析正堰和側(cè)堰聯(lián)合

3、泄流時的水庫泄流能力、壓強分布、沿程水面線、水流流態(tài)等;對側(cè)堰單獨泄流時的流態(tài)進行分析。對比兩種試驗?zāi)Ｐ驮谕粠焖幌聲r的泄流流態(tài)，得出側(cè)堰泄流對正堰的影響。
　　3.介紹數(shù)值模擬過程中所用到的軟件，把求解CFD軟件的幾種核心算法進行分類，總結(jié)這幾種算法各自適應(yīng)的場合。對物理模型進、出口邊界的適用條件和對應(yīng)參數(shù)的計算公式進行歸納。并由一個簡單的算例來總結(jié)Fluent的求解流程。
　　4.適當(dāng)簡化實際工程，建立其三維可視化模型