多孔溢洪道水力特性的三维数值模拟

 

摘要：为研究多孔溢洪道水流特性及水流在闸墩后泄槽内汇合与扩散情况，对溢洪道主要水力特性进行了数值模拟。使用Gambit对模型进行网格划分，紊流时均方程使用RNGk-ε紊流模型封闭，自由表面采用VOF算法模拟。模拟得出溢洪道水面线、底流速的变化，速度分布，压强等水力参数与实验数据吻合一致。通过对溢洪道流场分析，进一步对溢洪道闸墩后多孔水流汇合与扩散边界问题进行了研究。得出了闸墩后多孔溢洪道水流汇合的长度和水流单侧横向扩散宽度的经验关系式。结果表明本文的数值方法很好地模拟了多孔溢洪道的水力特性，对多孔泄流工程问题具有一些参考价值和一定的学术意义。

关键词：多孔溢洪道；水流汇合；单侧横向扩散宽度；水力特性；数值模拟