旋流竖井泄洪洞水力学特性及泥沙输移特性研究 |
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引用本文: | 蔡豪锋,张建民,陈学艳,王乃飞,颜晶冉,肖发新,吴云峰.旋流竖井泄洪洞水力学特性及泥沙输移特性研究[J].水电能源科学,2023(3):112-116. |
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作者姓名: | 蔡豪锋 张建民 陈学艳 王乃飞 颜晶冉 肖发新 吴云峰 |
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作者单位: | 1. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金重点项目(52130904); |
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摘 要: | 基于RNGκ-ε双方程紊流模型并结合VOF两相流模型,通过模型试验和数值模拟分析了双涡室旋流竖井流态、流速、压力、消能、空化和泥沙输移特性。结果表明,模拟结果与试验值吻合程度较好,涡室段通过掺气坎补气,掺气更加充分,降低了发生空蚀破坏可能性;实测消能率达到75%以上,消能效果较好;不同粒径泥沙在不同流量下在竖井底部存在泥沙淤积,使得消力井深度减小,小流量运行时淤沙最高可达到消力井深度的72%,但经过一次大洪水后泥沙被清空,淤沙高度降低为井深的1.6%,使旋流竖井保持有足够的消能水垫,不会影响其正常运行。在实际工程中,控制拦污栅大小,避免大颗粒泥沙进入泄洪洞导致拥堵,实践中可通过改变运行方式来控制消力井淤沙高度,使其有足够富裕的水垫深度来满足旋流竖井设计和正常运行要求。
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关 键 词: | 旋流竖井 泥沙输移特性 数值模拟 模型试验 消能 |
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