急弯段闸孔出流的弯道水流特性研究

摘要

在河弯处修建水工建筑物时,研究弯道水流特性对水工建筑物布置的影响十分重要.采用RNC κ-ε紊流模型对急弯段闸孔出流的弯道水流进行了三维数值模拟.通过模拟计算,比较分析了急弯段不同闸位、不同流量条件下闸孔过流时的流速分布、紊流动能、压强分布和环流等相关水流特性与变化规律.分析研究结果表明,闸坝位于弯道上游时,弯道对闸坝过流的影响最小,但需对闸坝下流弯道凸岸岸坡附近区域采取一定的防护措施;闸坝布置在弯道中游时,过闸水流受弯道的影响最小,闸室水流的稳定性、闸门的工作安全以及闸墩的空蚀破坏都是实际工程中需要注意的重点.数值模拟验证与物理模型试验结果吻合较好,计算精度较高,能够满足相关计算研究要求.