泄洪洞腔道涡流特性实验测量与数值模拟研究

摘要

以模型实验与数值模拟计算结合分析的方式,考虑流动速率、涡流角等重要水力因素,基于侧水位、自由流出和淹没流出三种工况,对泄洪洞腔道涡流特性实验测量和数值模拟计算成果进行专题比对,探究泄洪洞腔道水平涡流段至塞阻均匀段的涡流特性。研究结果认为,不同工况下,腔道直径呈现出先降低后加大的演变趋势,在塞阻均匀段出口达到了最大。当上游侧水位不断升高时,截面腔道直径却随之大幅降低;涡流角在水平洞段表现出明显的波动特性,但抵达塞阻段后就陆续降低。沿流水方向,起旋器端头周围紊动能相对较大,之后随着沿程变化而不断走低,达到塞阻段后,紊动可达到56 m^(2)/s^(2)最高值。研究结果为同类涡流洞体优化布局设计进一步提供技术依据。