不同台阶数的过渡阶梯对阶梯溢流坝面压强及消能特性的影响研究

• 作者: 张靓 李谈谈 杨具瑞 武振中 江时俊 王强
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 工程水力学 过渡阶梯 三维数值模拟 阶梯溢流坝 消能率
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 84-93
• 分类号: TV135.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11660/slfdxb.20160510

摘要

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工很好的解决了我国由于大单宽流量和高水头等引起的高速水流问题,该消能工常采用过渡阶梯连接宽尾墩与阶梯溢流坝.本文基于阿海水电站溢流表孔,应用水汽两相流VOF计算方法的三维RNG k-ε湍流数值模型,速度与压力采用PISO耦合的算法方式,利用几何重建格式对水气交界面附近进行插值的非恒定流迭代求解,对1个高2m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯,2个高2m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯,3个高2m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯和原工况四种方案的宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工进行三维流场数值模拟.结果表明:各方案均在首级阶梯内产生负压,且前三种工况在首级阶梯固壁压强分布基本一致,竖直壁面最大负压均出现在桩号22.56m附近,其最大负压(-0.899 kPa)较原工况最大负压(-4.469 kPa)小.同时前三种工况水平壁面最大负压(-0.597 kPa)较原工况最大负压(-3.898 kPa)也小.即过渡阶梯的台阶数对负压分布影响不大.在消能方面,有2个台阶组成的过渡阶梯对阶梯溢流坝的消能率最高(为34.205％),其中过渡阶梯的首级台阶对阶梯溢流坝的消能效果影响最大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨具瑞	昆明理工大学现代农业工程学院	75	420	10.0	16.0
2	王强	昆明理工大学现代农业工程学院	17	152	8.0	12.0
3	武振中	昆明理工大学现代农业工程学院	10	133	4.0	10.0
4	张靓	昆明理工大学现代农业工程学院	3	24	2.0	3.0
5	李谈谈	昆明理工大学现代农业工程学院	4	33	3.0	4.0
6	江时俊	昆明理工大学现代农业工程学院	3	31	3.0	3.0