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泄洪洞掺气水流的数值模拟研究
  • ISSN号:1003-1243
  • 期刊名称:水力发电学报
  • 时间:2014.8.1
  • 页码:105-110
  • 分类:TV131.34[水利工程—水力学及河流动力学]
  • 作者机构:[1]中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司,成都610072, [2]西华大学建筑与土木工程学院,成都610039, [3]四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都610065, [4]重庆交通大学西南水运工程科学研究所,重庆400016
  • 相关基金:国家自然科学基金(51209155);教育部博士点基金(20110181120093)
  • 相关项目:高佛汝德数泄洪隧洞明流弯道水力特性研究
中文摘要:

掺气减蚀段流场为水气两相流,掺气空腔后水气混掺剧烈,数值模拟难度大,尤其是临底掺气浓度,查阅的文献中计算结果普遍偏大。结合泄洪洞掺气设施对掺气水流进行数值模拟研究,通过二维流场模拟对不同的两相流模型和特征参数进行比较,总结出掺气水流的模拟方法。采用Eulerian模型对掺气水流进行三维全域流场模拟,对比分析水面线、通气量、掺气浓度等水力参数,计算结果与实测数据吻合较好,临底掺气浓度分布与实际情况相符,突破了掺气水流的模拟瓶颈,该模拟方法可为实际工程服务。

英文摘要:

Aerated flow downstream the air cavity is a type of two-phase flow where air is strongly mixed with water. Numerical simulation of such flow is very difficult, especially the calculations of air concentration near tunnel bottom are inaccurate as shown in many of the previous studies. This paper presents a study on numerical simulation of the aerated flow downstream a bottom aerator of hydraulic tunnel. Different models of two-phase flow and characteristic parameters in two-dimensional simulations are compared and simulation methods of aerated flow summarized. Then, an Eulerian model is used for simulation of three-dimensional aerated flows. Analysis and comparison of the calculated water surface profiles, aeration rate, and air concentration, shows a good agreement of the present calculations with measurements. Particularly, the concentration distribution near the base slab is reasonable, indicating that the numerical simulation of aerated flow is feasible and the presented simulation method can be applied in design of practical hydraulic projects.

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期刊信息
  • 《水力发电学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水力发电工程学会
  • 主编:李庆斌
  • 地址:北京清华大学新水利馆211室
  • 邮编:100084
  • 邮箱:
  • 电话:010-62783813
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1243
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2241/TV
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 优秀学术期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12057