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题名泄洪消力池消力墩消能特性数值模拟研究
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作者
陈柏雨
钟振宇
聂文豪
蒋勤
郝婕
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机构
河海大学港口海岸与近海工程学院
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
中水珠江规划勘测设计有限公司
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第5期144-148,共5页
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基金
向家坝水电站升船机下游引航道口门区水流条件研究项目(823121916)
国家重点研发计划(2023YFC3008100)。
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文摘
消力墩是常用的泄洪消力池消能结构物之一,对其消能效果与结构优化研究在枢纽结构设计中具有重要作用。为此,基于描述非恒定流运动的雷诺平均(RANS)方程和描述紊流运动的Realizableκ-ε湍流模型,采用VOF自由表面追踪方法,建立了模拟大自由表面变形流体运动的数值计算模型,对坝面泄洪引起的跌坎型消力池内复杂流体运动及消力墩的消能特性进行研究。首先,对不同坝面泄洪条件下消力池内水流运动进行模拟,通过将自由液面、水流流态及底板压强分布等的模拟结果与室内实测数据进行对比,验证了模型的模拟精度和可靠性;在此基础上,模拟分析了矩形、直角梯形和T形三种典型消力墩对消力池内水流流速、液面形态及湍动能分布的影响,探讨了长、宽、高相同、几何形状不同的消力墩的消能效果。结果表明,对水流能量的耗散作用,矩形消力墩优于直角梯形消力墩、直角梯形消力墩优于T形消力墩。
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关键词
跌坎型消力池
消力墩
自由表面流
VOF法数值模型
消能特性
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Keywords
step-down floor stilling basin
baffle pier
free surface flow
VOF numerical model
energy dissipation characteristics
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分类号
TV653.1
[水利工程—水利水电工程]
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