高水头大流量竖井旋流水气二相流三维数值模拟

摘要

采用标准k-ε双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对某高水头水电站竖井式泄洪洞内的水流运动进行了模拟,得到流速、压力、紊动能、自由水面、压坎后掺气水深等水力参数的分布规律. 揭示了竖井旋转内消能泄洪洞的一些特有的水力特性--空腔环流. 模拟结果与物理模型试验结果吻合良好. 此外,利用数值模拟的结果对竖井的泄流能力和消能率以及洞顶余幅进行了验证.