管道內(nèi)部錐閥水流水力特性及消能研究.pdf

1、本文以馬來西亞巴貢水電站放水孔作為研究背景,分別采用了二維和三維的RNG k-ε紊流數(shù)學(xué)模型,對放水孔內(nèi)部固定錐閥、消能罩及部分下游管道內(nèi)的流場進(jìn)行數(shù)值模擬,在求解離散方程的時候采用的是比較成熟的PISO算法,對于自由表面的處理采用兩相流中的VOF法。 在二維數(shù)值模擬的下給出了水流流經(jīng)錐閥,在消能罩內(nèi)部旋滾消能,最終從消能罩射流到下游管道的全部過程,給出了錐閥、消能罩和下游管道中流速矢量和壓力分布,并且根據(jù)水氣體積分?jǐn)?shù)比對錐閥的

2、體形進(jìn)行了一定的優(yōu)化。 三維數(shù)值模擬研究給出了四種不同水位下,錐閥全開情況時內(nèi)部水流的流態(tài)分布,主要給出了在高水頭作用下錐閥及管道內(nèi)部的垂向和縱向壓力分布,水流和空氣的體積分?jǐn)?shù)圖以及內(nèi)部的流速矢量圖。通過對壓力分布圖的分析,確定出錐閥內(nèi)部壓力的變化規(guī)律和下游管道內(nèi)部的變化規(guī)律；通過對水氣體積分?jǐn)?shù)比圖中的分析,我們確定出自由水面的位置,以及水流在管道中的變化規(guī)律；分析和計(jì)算了整體計(jì)算區(qū)域的流速大小及分布,在計(jì)算流速的基礎(chǔ)上對錐閥的