九龙峡水电站溢流堰三维数值模拟.pdfVIP

第27卷 第3期 长 江 科 学 院 院 报 Vo1．27 No．3 2010年 3月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Mar．20 l0 文章编号：1001—5485(2010)03—0034—04 九龙峡水电站溢流堰三维数值模拟 郭红浩，张根广 (西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨陵 712100) 摘要：利用FLUNET软件，以k-e湍流模型封闭Reynods方程，采用VOF法追踪 自由水面，对九龙峡水电站表孔溢流 堰的水流按定常流动进行了三维数值模拟。结果表明：溢流堰的泄流能力、水面线、压力分布和流速分布等计算结 果与模型试验实测结果吻合良好，说明数值模拟计算可以用于一些水工建筑物泄流计算和设计。 关 键 词：溢流堰；三维数值模拟；定常流；VOF方法 中图分类号：TV135 文献标识码：A 水利工程遇到的问题多是边界条件复杂，水气 OUi - ： 0 。 (1) 掺混，存在 自由水面的水流运动，所以对水流流场的 oxi 计算不同于单纯空气流场的计算，需要采用二相流 雷诺平均方程 模型，特别是对 自由水面的处理比较困难。早期的 Opu~uj — — ： 处理方法通常采用 “刚盖法”_】J，因为该方法要预先 Ot a i 假设水面形状，对水面弯曲比较大的情况就会产生 一 器+ [+警]+ 。c2 较大误差，因此，“刚盖法”逐渐被现在的VOF(Vol- k方程 HmeofFluid)方法取代，该方法在文献 [2]中已有 ul 逊 —Opk 应用，证明对于 自由水面追踪非常有效。作者利用 — — Ot ’ Oxj FLUENT软件，采用VOF法追踪 自由水面，按非定 常流计算时发现要实现一个几十万网格的模拟都比 羔嵋[【羔+OkJ]+p一P。。 (3) 较困难，主要是时效性比较差。考虑到数值模拟方 方程 法的时效性以及水工泄水建筑物设计计算和模型试 业 +皇唑 ： 『 1+ 验中处理问题的方法，本文以白龙江九龙峡水 电站 Ot 嵋 OxjLorOx 溢流堰为原型，利用FLUNENT软件，VOF法追踪 自 由水面，在个人计算机上对溢流堰