反拱水墊塘流場(chǎng)數(shù)值模擬及其底板塊振動(dòng)特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、高壩水頭高、泄洪功率大，下游水墊塘的穩(wěn)定性是其能否安全運(yùn)用的關(guān)鍵性技術(shù)之一。 用二維k-ε紊流數(shù)學(xué)模型模擬了高水頭、大流量作用下二維水墊塘從自由沖擊射流流態(tài)，經(jīng)過(guò)淹沒(méi)沖擊射流流態(tài)，變化到面流流態(tài)的演變過(guò)程及其流場(chǎng)特征，給出了水墊塘中流線、水流流速、動(dòng)水壓強(qiáng)、紊動(dòng)能和耗散率的分布規(guī)律。 用三維k-ε紊流模型模擬了淹沒(méi)沖擊射流流態(tài)下，反拱水墊塘流場(chǎng)，給出了流線、流速、壓強(qiáng)、紊動(dòng)能和耗散率的分布規(guī)律。計(jì)算流速和壓強(qiáng)與實(shí)測(cè)值的對(duì)

2、比表明，用三維紊流模型模擬反拱水墊塘流場(chǎng)是可行的。 把二維和三維k-ε紊流模型計(jì)算水墊塘流場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，三維計(jì)算的沖擊點(diǎn)底板壓強(qiáng)、紊動(dòng)能和耗散率明顯小于二維計(jì)算的，且特征量沿程分布均勻。因此，反拱水墊塘的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于平底水墊塘。 對(duì)反拱水墊塘單底板塊振動(dòng)特性進(jìn)行了理論分析，提出了底板塊自由振動(dòng)的最大位移計(jì)算公式、底板塊振動(dòng)分區(qū)及近壁流場(chǎng)的劃分依據(jù)。分析了底板塊振動(dòng)的動(dòng)力方程，并與平底板塊的進(jìn)行了比較，得出反拱水