分洪閘閘前水力特性數值模擬研究.pdf

1、隨著計算機應用技術的發(fā)展，以電子計算機和專業(yè)軟件為手段，建立仿真數學模型并通過數值計算的數值模擬方法應運而生。采用數值模擬計算將會大幅減少物理模型試驗工作量，并且能方便地進行方案比較，尤其可對于需要重點研究的部分分析。分洪閘運行工況復雜多變，進口流態(tài)十分復雜，設計失當不僅影響分洪能力，還可能產生漩渦回流危害建筑物安全穩(wěn)定。本文利用Fluent軟件，選用RNGk-ε湍流模型及幾何重構的VOF法，進行數值模擬，研究進洪角度、分流比對分洪效果

2、的影響，并對進洪通道與河道主流垂直布置這種側向進洪方式進行分洪口門型式研究。研究表明:
　　1.分流比隨進洪角增大減少，且小進洪角時分流比變化較小，大進洪角時分流比下降明顯;
　　2.分洪時閘前河面存在七個水力特性區(qū)域:流速穩(wěn)定區(qū)、加速區(qū)、回流區(qū)、螺旋流進區(qū)、減速擴散區(qū)、滯流后螺旋區(qū)和滯流區(qū);
　　3.分流比愈大引渠內流速分布愈均勻，回流區(qū)愈小，但分流比越大，河流泥沙越容易進入分洪口，堵塞分洪道，影響進洪;進洪角越大，

3、河道內橫向環(huán)流形成速度越快，強度越強;
　　4.隨著進洪角增大，引渠內進洪主流向左側偏移，右側低速區(qū)范圍擴大，橫向環(huán)流逐漸被削弱，水體分層現象也逐漸消失;河道平面流速分布隨進洪角變化不大，基本符合明渠水體的流動特征;
　　5.分洪口宜選為喇叭口型式，且口門尺寸越大，整流效果愈好，入閘水流愈均勻，但閉閘期間較寬的口門意味著更強的回流強度及更大的回流區(qū)長度，不利于防淤。
　　最后，選用雷洛應力模型對東大圩分洪閘分洪過程進行