低佛氏数水跃常存在低水头水利工程中，其特点是没有明显的波状水跃，消能效率比较低，不仅影响了水利工程的正常运行，而且对河床侵蚀比较严重。因此如何优化消能工的消能型式是低水头水利工程的亟需解决的问题之一。结合工程实例作为低水头消能工做数值模拟研究，首先对国内外的研究进行了回顾，之后为了研究如何提高消能效率，本文提出了一种新型的悬栅消能工，采用几何重构的VOF法和k-ε紊流模型相耦合的计算模型来对提出的多种新型悬栅消能工的水气两相流进行数值模拟，并将它们与传统的SAF型消能工在消能效果、流态分布等方面进行比较分析，从中获得消能效果相对较好的新型悬栅消能工。悬栅消能工丰富了底流消力池辅助消能工的选择型式。悬栅的设置位置、悬置高度、栅条与陡坡夹角是影响悬栅消能主要三个因素，所以本文对这三个方面进行优化设计来提高消能效率。根据池长缩短的情况下，将其与传统消能工进行消能防冲比较分析，对实际工程的建设提供了理论基础和参考条件。模拟研究表明：悬栅消能工能够较好的应用于底流消力池，在低佛氏数的水流条件下，相比较传统型，新型悬栅消能工有较好的消能效果，而且新型悬栅消能工结构简单，施工方便，在含沙量比较大的低水头工程可以推广使用。