不同突扩比下空间淹没水跃的水力计算

摘要：

突扩能够使局部范围内水流紊动剧烈,可以作为水利工程中消能工的一种重要方式.为了探讨突扩比对下游流体水力特性的影响规律,基于RNGk-ε紊流模型和PISO压力-速度耦合算法,采用非均匀结构网格技术,建立了三维紊流数学模型,对突扩比分别为1.000,0.833,0.667,0.500,0.333等5种空间水跃进行了多工况数值模拟,结合试验数据,计算结果量纲一化,讨论了不同突扩比大小对下游水力性能的影响,并分析了下游流速、紊动能及消能率等随突扩比的变化规律.数值计算结果表明:突扩比对下游流速、紊动能及消能率影响显著,突扩比越小,下游流速变化越显著,主流在空间内扩散愈迅速,流态转变越明显；随着突扩比的减小,紊动应力愈小,紊动能量愈小,而消能率越大；突扩水跃较典型水跃消能效果明显增强,当突扩比小于0.500时,消能率增大不再显著.

关键词：空间水跃、突扩比、消能率、水力特性、典型水跃、紊流数值模拟

所属期刊栏目：30

分类号：S277.9;TV131.2(农田水利)

资助基金：国家杰出青年科学基金资助项目50925932;国家重点基础研究发展计划项目2012CB417006

在线出版日期：2013-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：670-676