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随着我国电网容量不断增加，抽水蓄能电站凭借着电能回收效率高、响应迅速、使用寿命长的优势在电力调节中的作用越来越明显。侧式进/出水口作为电站输水系统的重要组成部分，直接影响着电站的安全及效益。近年来，随着理论和计算性能的不断发展，数值模拟成为侧式进/出水口水力特性研究的一种重要手段。侧式进/出水口内部水流属于湍流运动，且水流条件较复杂，因此数值模拟方法的选择对侧式进/出水口水力特性的数值模拟结果有所影响。本文采用多种湍流模型、网格尺度及壁面函数，对清原抽水蓄能电站下水库单体侧式进/出水口进行数值模拟，结合模型试验，研究各数值模拟方法的适用性。
(1)采用声学多普勒流速仪(ADV)、激光粒子图像测速仪(PIV)等，对清原下水库侧式进/出水口单体模型进行试验测量。进流及出流工况下，进/出水口水头损失系数较合理，拦污栅断面流速分布较均匀，进/出水口内部发现存在低流速区。
(2)采用标准k-ε、RSM、LES和DES四种湍流模型对清原下水库单体侧式进/出水口进行数值模拟。综合考虑计算准确性及计算用时，进流工况，四种湍流模型计算结果误差均较小，对孔口内部低流速区模拟效果较好，采用RSM模型计算效率较高；出流工况，LES模型计算准确性最高，RSM模型误差较小且用时相对较短，对孔口内部低流速区模拟效果较好，计算效率较高。
(3)在采用RSM模型进行计算的基础上，对0.024H、0.018H、0.013H(H为孔口高度)三种网格尺度的模型进行数值模拟。进流及出流工况，对于水头损失系数、拦污栅断面平均流速和流速不均匀系数等水力特性参数，三种网格尺度的数值解已接近解析解，三种网格尺度对数值模拟结果影响较小，网格尺度为0.024H时已基本满足计算要求。
(4)在采用RSM模型同时网格尺度为0.024H的基础上，分别采用标准壁面函数、可延展壁面函数和非平衡壁面函数对清原下水库单体侧式进/出水口进行数值模拟。综合考虑计算准确性及计算用时，非平衡壁面函数与其他两种壁面函数相比，在进流及出流工况计算准确性均较高，对孔口内部低流速区模拟效果较好。
(5)结合模型试验，对比分析了多种湍流模型、网格尺度和壁面函数条件下清原单体侧式进/出水口的数值模拟精度和计算效率。结果表明，进流及出流工况，采用RSM模型、0.024H网格尺度及非平衡壁面函数时，数值模拟的计算准确性及效率较高。
(1)采用声学多普勒流速仪(ADV)、激光粒子图像测速仪(PIV)等，对清原下水库侧式进/出水口单体模型进行试验测量。进流及出流工况下，进/出水口水头损失系数较合理，拦污栅断面流速分布较均匀，进/出水口内部发现存在低流速区。
(2)采用标准k-ε、RSM、LES和DES四种湍流模型对清原下水库单体侧式进/出水口进行数值模拟。综合考虑计算准确性及计算用时，进流工况，四种湍流模型计算结果误差均较小，对孔口内部低流速区模拟效果较好，采用RSM模型计算效率较高；出流工况，LES模型计算准确性最高，RSM模型误差较小且用时相对较短，对孔口内部低流速区模拟效果较好，计算效率较高。
(3)在采用RSM模型进行计算的基础上，对0.024H、0.018H、0.013H(H为孔口高度)三种网格尺度的模型进行数值模拟。进流及出流工况，对于水头损失系数、拦污栅断面平均流速和流速不均匀系数等水力特性参数，三种网格尺度的数值解已接近解析解，三种网格尺度对数值模拟结果影响较小，网格尺度为0.024H时已基本满足计算要求。
(4)在采用RSM模型同时网格尺度为0.024H的基础上，分别采用标准壁面函数、可延展壁面函数和非平衡壁面函数对清原下水库单体侧式进/出水口进行数值模拟。综合考虑计算准确性及计算用时，非平衡壁面函数与其他两种壁面函数相比，在进流及出流工况计算准确性均较高，对孔口内部低流速区模拟效果较好。
(5)结合模型试验，对比分析了多种湍流模型、网格尺度和壁面函数条件下清原单体侧式进/出水口的数值模拟精度和计算效率。结果表明，进流及出流工况，采用RSM模型、0.024H网格尺度及非平衡壁面函数时，数值模拟的计算准确性及效率较高。