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进水口漩涡影响因素研究

作　者: 李书斌
导　师: 高学平
学　校: 天津大学
专　业: 水力学及河流动力学
关键词: 进水口漩涡模型试验数值模拟 VOF法环量边界条件
分类号: TV135
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 79次
引　用: 2次
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内容摘要

在水利工程中,立轴漩涡是一种常见的水力现象。在一定的泄流条件下,电站引水和泄水建筑物的进口均有可能产生立轴漩涡。漩涡的存在,将会恶化进口流态、降低过流能力、减少发电量、加剧水流脉动,甚至破坏水工建筑物和水轮机组。因此,立轴漩涡的研究具有重要的科学意义和广泛的应用前景。1.通过模型试验对数值模拟的成果进行了验证。通过对漩涡的大小、形状、位置、质点运动轨迹等方面的对比分析,模型试验和数值模拟结果基本吻合,说明数值模拟在一定程度上可以再现模型试验中的漩涡,验证了模拟的可信性。2.进口周围地形对漩涡的影响可通过速度环量这一参数来反映,因此有必要对环量的变化规律进行分析。3.当进水口形式设计不合理,或平面布置不对称时,来流在进水口上方形成一定的初始环量,对于漩涡的产生有着重要的影响。通过数值模拟的方法从胸墙后倾、进水口伸入水库的距离、边墙对进水口的影响和来流与进水口夹角四个方面进行了分析得出:(1)胸墙倾角超过30°时,进水口上方易产生漩涡;(2)进水口伸入水库超过0.5倍管径时进水口上方易产生漩涡;(3)进水口在靠近边墙较小的范围内易受边墙的影响而产生漩涡;(4)进水口上方漩涡强度随来流与进水口间夹角的增大而增强。

进水口漩涡影响因素研究

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