论文部分内容阅读
低佛氏数水跃常常存在低水头水利工程中,其特点是没有显著的波状水跃,消能效率比较低,不仅影响水利工程的正常运行,而且对下游河床冲刷严重。因此解决低水头、低佛氏数的水利工程的消能防冲问题是低水头水利工程的难点之一。
选用工程实例作为低水头水利工程消能工的研究对象,采用标准后k-ε紊流模型与VOF法相耦合,对水气两相流进行数值模拟的方法对ISI型、USBR-Ⅳ型、SAF型和T型等常用国内外低佛氏底流消能工在消能效果、流态分布、工程造价等方面进行研究,从中获得消能效果相对较好的型式。消力墩型式是影响消力池消能的关键因素之一,为了提高消能率,提出了一种新型的消力墩型式。从消力墩的墩高、坡比、收缩距离等方面进行优化设计,并在缩短池长的情况下与传统的消力墩进行消能防冲比较,为实际工程的建设提供了理论基础和参考条件。
研究表明:低水头、低佛氏数的水流条件下,新型消力墩在池长缩短20%的情况下与传统消力墩的消能效果大致相同,而且新型墩的结构简单,容易施工,工程量小,对于低水头、低佛氏数水流消能安全可靠,可以推广应用。