彎道水流調(diào)整池對流態(tài)改善情況的數(shù)值模擬研究.pdf

1、在實際工程中減少彎道水流對凹岸的沖刷破壞、減弱彎道水流的橫向環(huán)流以加快彎道后直道段的水流盡快回歸平穩(wěn)，是在工程設(shè)計中需要考慮的問題。對此，國內(nèi)外的許多專家學(xué)者都做了大量的嘗試。彎道水流調(diào)整池是一種調(diào)整效果好、結(jié)構(gòu)體型簡單、施工方便、易于維護的改善彎道水流流態(tài)的更有效措施。目前已經(jīng)在南灣水庫溢洪道尾水渠彎道上實施。但關(guān)于彎道水流調(diào)整池對彎道水流的調(diào)整規(guī)律性還有必要進行進一步研究，以便為同類工程應(yīng)用提供設(shè)計依據(jù)。
　　本文采用數(shù)值模擬

2、的方法研究了彎道水流調(diào)整池相關(guān)參數(shù)的變化對彎道水流改善的效果影響及其尺寸優(yōu)化。首先選用RNG k-ε湍流模型，同時采用控制體積法離散控制方程，并使用VOF法追蹤自由液面，對于壓力場與速度場的計算本文采用PISO法。在此基礎(chǔ)上本文主要做了以下工作1.對彎道水流調(diào)整池的可行性進行了研究；2.對同彎角度、不同縱向坡度的情況下，模擬了分析了彎道水流流態(tài)的變化，由此得到調(diào)整池在不同條件下對彎道橫向水面比降的改善、消能、以及對橫向環(huán)流翻滾情況的影響

3、；3.通過模擬分析，同時結(jié)合實際工程的需要，選取適宜的參數(shù)變化區(qū)間，給出了改善效果較好的調(diào)整池參數(shù)。
　　本論文的主要結(jié)論：1.彎道水流調(diào)整池?zé)o論是在改善自由液面坡降還是減輕液面的旋轉(zhuǎn)翻滾情況均能達到一個較好的效果。2.彎道水流對調(diào)整池的深度要求不高，彎道縱向坡度越大，對調(diào)整池的深度越“敏感”。即彎道縱向坡度越大，實際需要的調(diào)整池深度可以適當(dāng)?shù)臏p小。3.彎道縱向坡度越大的彎道所需的彎道水流調(diào)整池長度越長。4.調(diào)整池的位置對彎道自由