侧式进/出水口偏流出流下的大涡模拟

TV135; 实际工程中受地形地质条件影响,引水洞在水平上存在转角,导致出流工况来流不均,进/出水口内部紊流特性的复杂程度显著提升.利用大涡模拟对某带水平弯段抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算,其流速、概率密度分布与模型试验吻合较好.结果表明:偏流出流下进/出水口各流道分流比分别为0.64、0.81、1.26和1.29,水平方向流速分布极为不均;垂直方向主流靠近中下部,垂向雷诺切应力在扩散段内呈一正一负峰值分布,该现象主要由中上部的流动分离和底部的壁面剪切造成;两中间流道的回流区高度大于两边流道,导致中间流道的拦污栅更易受到反向流速影响;流动分离使拦污栅附近存在三轴漩滚,靠近过水断面中上部...

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Published in水科学进展 Vol. 35; no. 1; pp. 132 - 144
Main Authors 郭港归, 刘亚坤, 魏杰, 曹泽, 张帝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连理工大学建设工程学院,辽宁大连 116024%中国电建集团中南勘测设计研究院,湖南长沙 410014 2024
Subjects
bending flow
flow separation
雷诺切应力
侧式进/出水口
流动分离
lateral inlet/outlet
Reynolds shear stress
低频脉动
low frequency pulsation
偏流出流
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ISSN1001-6791
DOI10.14042/j.cnki.32.1309.2024.01.012

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Summary:TV135; 实际工程中受地形地质条件影响,引水洞在水平上存在转角,导致出流工况来流不均,进/出水口内部紊流特性的复杂程度显著提升.利用大涡模拟对某带水平弯段抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算,其流速、概率密度分布与模型试验吻合较好.结果表明:偏流出流下进/出水口各流道分流比分别为0.64、0.81、1.26和1.29,水平方向流速分布极为不均;垂直方向主流靠近中下部,垂向雷诺切应力在扩散段内呈一正一负峰值分布,该现象主要由中上部的流动分离和底部的壁面剪切造成;两中间流道的回流区高度大于两边流道,导致中间流道的拦污栅更易受到反向流速影响;流动分离使拦污栅附近存在三轴漩滚,靠近过水断面中上部和底部产生2处能量集中的低频脉动,且各流道在偏流条件下的紊动强度相比均匀来流的紊动强度分别提高11％、25％、29％、3％,不利的水流流态和较高的紊动强度可能对拦污栅造成威胁.
ISSN:1001-6791
DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2024.01.012