閘后跌坎對水流影響特性研究.pdf

1、閘門后存在跌坎情況下的水流出流流態(tài)問題在實際工程中得到了廣泛的應用。分析研究出閘門后存在跌坎情況下的淹沒出流判別條件、淹沒出流流態(tài)特點和淹沒系數(shù)合理的確定方法，對工程實際應用和學術理論研究都有很大的作用和價值。但目前還沒有完善的能確定由跌坎產(chǎn)生的淹沒修正系數(shù)的系統(tǒng)取值。
　　本論文首先列舉出目前的對閘后存在跌坎情況下的閘孔淹沒出流問題的處理方法，認為目前存在的淹沒出流的判別方法和淹沒系數(shù)的計算方式，將水平底板上的閘孔淹沒出流的判別

2、和淹沒系數(shù)的確定方式直接應用到閘后存在跌坎情況是不正確的。提出了引入淹沒修正系數(shù)β=h'/hc"的方式，給出了針對平底坎閘孔出流淹沒判別的精確方法和修正后的淹沒系數(shù)確定方法。
　　然后采用數(shù)值模擬的方法進行計算，運用標準k=ε湍流數(shù)學模型，用VOF法追蹤液體自由表面，并采用氣液兩相流的計算模型，建立了二維的閘后存在跌坎情況下的數(shù)值模型。分別以d/e、l/e為變量，根據(jù)工程中常用的閘后跌坎尺寸，選取d/e分別等于0.2、0.4、0.

3、6、0.8、1、2六種情況，選取l/e分別等于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10十種情況，共60種情況建立數(shù)值模型，對閘后存在跌坎情況下的淹沒出流進行數(shù)值計算，得出的流場流態(tài)、流速分布隨跌坎相對高度de、相對長度le的變化規(guī)律與理論分析規(guī)律基本一致。即通過對實際工程可能出現(xiàn)的各種尺寸的閘底坎的閘孔淹沒出流進行了有序的系統(tǒng)的模擬計算研究，給出了有底坎的閘孔淹沒出流淹沒修正系數(shù)的?值與 d/e、l/e的對應關系，為實際工程應用提供了依