分洪閘閘前水力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，以電子計(jì)算機(jī)和專(zhuān)業(yè)軟件為手段，建立仿真數(shù)學(xué)模型并通過(guò)數(shù)值計(jì)算的數(shù)值模擬方法應(yīng)運(yùn)而生。采用數(shù)值模擬計(jì)算將會(huì)大幅減少物理模型試驗(yàn)工作量，并且能方便地進(jìn)行方案比較，尤其可對(duì)于需要重點(diǎn)研究的部分分析。分洪閘運(yùn)行工況復(fù)雜多變，進(jìn)口流態(tài)十分復(fù)雜，設(shè)計(jì)失當(dāng)不僅影響分洪能力，還可能產(chǎn)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(gòu)的VOF法，進(jìn)行數(shù)值模擬，研究進(jìn)洪角度、分流比對(duì)分洪效果

2、的影響，并對(duì)進(jìn)洪通道與河道主流垂直布置這種側(cè)向進(jìn)洪方式進(jìn)行分洪口門(mén)型式研究。研究表明:
　　1.分流比隨進(jìn)洪角增大減少，且小進(jìn)洪角時(shí)分流比變化較小，大進(jìn)洪角時(shí)分流比下降明顯;
　　2.分洪時(shí)閘前河面存在七個(gè)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(jìn)區(qū)、減速擴(kuò)散區(qū)、滯流后螺旋區(qū)和滯流區(qū);
　　3.分流比愈大引渠內(nèi)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(jìn)入分洪口，堵塞分洪道，影響進(jìn)洪;進(jìn)洪角越大，

3、河道內(nèi)橫向環(huán)流形成速度越快，強(qiáng)度越強(qiáng);
　　4.隨著進(jìn)洪角增大，引渠內(nèi)進(jìn)洪主流向左側(cè)偏移，右側(cè)低速區(qū)范圍擴(kuò)大，橫向環(huán)流逐漸被削弱，水體分層現(xiàn)象也逐漸消失;河道平面流速分布隨進(jìn)洪角變化不大，基本符合明渠水體的流動(dòng)特征;
　　5.分洪口宜選為喇叭口型式，且口門(mén)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(mén)意味著更強(qiáng)的回流強(qiáng)度及更大的回流區(qū)長(zhǎng)度，不利于防淤。
　　最后，選用雷洛應(yīng)力模型對(duì)東大圩分洪閘分洪過(guò)程進(jìn)行