宽尾墩体型对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池消能方式中阶梯掺气空腔长度及负压影响研究

摘要：

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池消能方式在我国得到了广泛的应用,其中宽尾墩体型参数主要是收缩比.本文采用水气两相流VOF方法的三维RNGκ-ε紊流模型,利用几何重建格式进行水气面附近的插值,速度与压力的耦合方式采用PISO算法,用非定常流算法逼近定常流的稳定解,对宽尾墩收缩比δ别为0.7、0.445和0.4的Y型宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池的阶梯掺气空腔长度和负压进行了数值模拟,模拟范围从上游库区至下游消力池尾坎.并对阶梯掺气空腔长度进行实验,通过实验和模拟结果的对比分析,阶梯掺气空腔长度与实测空腔长度基本吻合,最大误差为10.0％.因此该数值模拟具有一定的合理性和可靠性.模拟结果显示,掺气空腔长度随收缩比δ减小而增大,阶梯最大负压随宽尾墩收缩比δ的减小而减少,但阶梯负压分布范围逐渐扩大.

关键词：工程水力学、三维数值模拟、RNG七-ε紊流模型、掺气空腔

所属期刊栏目：33

分类号：TV135(水利工程基础科学)

在线出版日期：2014-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：203-209,215