贯流式水电站泄洪闸泄流三维数值模拟

论文摘要

文章以黄河干流某贯流式水电站泄洪闸为研究对象,建立了泄洪闸三维模型,数值计算采用标准k-ε湍流模型,模拟了不同工况下泄洪闸流态,得到以下结论:（1）本文介绍了计算流体力学、数值模拟的相关理论,利用UG建立了泄洪闸三维模型,得出流体域,通过Fluent进行数值计算,采用Standard k-ε湍流模型封闭Reynods方程,VOF追踪自由水面。（2）模拟5年一遇洪水、30年一遇洪水、设计洪水、校核洪水四种工况泄洪闸泄流流场,得到了泄流能力、水面线、压力以及流速分布情况,将计算值与实测值进行对比发现吻合较好。（3）根据水电厂的运行方式,采用三种闸门开启方案:第一种方案1号与5号闸门全开,3号闸门局部开启2.8m;第二种方案3号闸门全部开启,2号与4号闸门局部开启3.1m;第三种方案2号与4号闸门局部开启8.2m,其余闸门全部关闭。对比三种方案,得出1号与5号闸门全开,3号闸门局部开启2.8m时,水面线变化较为稳定,消力池前端与末端的压力较小,对消力池结构造成的破坏较小,产生的动能较小,对下游的冲刷相对较小。建议常遇洪水工况下,采用1号与5号闸门全开,3号闸门局部开启2.8m的方案。本研究成果可为实际工程的设计及运行提供参考依据。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究的背景、目的和意义

1.1.1 研究的背景

1.1.2 研究的目的和意义

1.2 国内外研究综述

1.2.1 模型试验研究综述

1.2.2 数值模拟研究综述

1.3 主要的研究方法

1.4 主要研究内容

2 计算流体力学理论

2.1 计算流体力学理论概述

2.2 基本方程

2.2.1 两方程模型

2.2.2 控制方程

2.3 控制方程离散

2.3.1 常用的离散方法

2.3.2 方程离散

2.4 网格生成技术

2.4.1 网格类型

2.4.2 网格的度量

2.5 边界条件处理

2.5.1 进口边界条件

2.5.2 出口边界条件

2.5.3 固壁边界条件

2.6 自由水面的处理

2.7 FLIUENT解决工程问题流程

2.8 本章小结

3 泄洪闸数值模拟结果分析

3.1 原水工模型试验介绍

3.1.1 水工模型与工程概况

3.1.2 模型试验内容

3.1.3 整体水工模型设计比尺

3.1.3.1 泄洪闸水面线

3.1.3.2 泄洪闸流速分布

3.1.3.3 泄洪闸压强分布

3.2 建立模型

3.3 网格划分与计算

3.3.1 网格划分

3.3.2 算法及边界条件

3.4 计算结果对比及分析

3.4.1 泄流能力

3.4.2 水面线

3.4.3 压强分布

3.4.4 流速分布

3.5 常遇洪水

3.5.1 泄流能力

3.5.2 水面线

3.5.3 压力分布

3.5.4 流速分布

3.6 本章小结

4 结论与展望

4.1 本文主要研究成果

4.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 任明月

导师: 李正贵,司国雷

关键词: 贯流式水电站,泄洪闸,数值模拟,泄流方案优化

来源: 西华大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 西华大学

分类号: TV135.2

DOI: 10.27411/d.cnki.gscgc.2019.000177

总页数: 60

文件大小: 7066K

下载量: 26

贯流式水电站泄洪闸泄流三维数值模拟

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢