阶梯溢流坝面坡度对一体化消能工水力特性的影响

• 作者: 任中成 吴欧俣 杨具瑞 邱毅 陈卫星
• 来源期刊: 水利水电科技进展
• 学科: 工学
• 关键词: 坝面坡度 阶梯溢流坝 水气两相流 空化数 负压 消能率
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究探讨
• 页码范围: 28-35
• 页数: 8页
• 分类号: TV135.2
• 字数: 6265字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.03.005

摘要

为探求高水头、大单宽流量下坝面坡度对一体化消能工水力特性的影响,以阿海水电站为原型,采用三维k-ε双方程紊流模型,引入水气两相流VOF计算方法,利用几何重建格式来迭代生成自由水面,对1:0.80、1:0.75、1:0.65三种阶梯面坡比进行数值模拟研究.结果表明:①最大负压值均位于首级阶梯立面凸角下1/4附近,并随坡度增加而增大.坡度为56.98°时,最大负压值为61.02 kPa,超过了6×9.81 kPa.②水流空化数在宽尾墩水舌出口位置出现最小值,空化数随坡度变陡而减小.坡度为56.98°时,空化数最小为0.358.坡度为51.34°时,空化数最大,为0.381.③随着阶梯溢流坝坝面坡度变缓,消力池最大临底流速增大.当坡度为51.34°时,消力池最大临底流速最大,达到26.84 m/s,超过了25 m/s,易发生冲磨破坏.当坡度为56.98°时,消力池最大临底流速最小,为24.00 m/s.消力池尾坎前最大临底流速随坡度增加而减小,坡度为56.98°时最小,为9.63 m/s;坡度为51.34°时,消力池尾坎前最大临底流速最大,为9.96 m/s.④坡度的变化对一体化消能工消能率的影响不大,坡度从51.34°增加到56.98°,消能率只提升0.15％.

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	任中成	昆明理工大学现代农业工程学院	4	0	0.0	0.0
3	邱毅	昆明理工大学现代农业工程学院	1	0	0.0	0.0
4	吴欧俣	昆明理工大学现代农业工程学院	2	1	1.0	1.0
5	陈卫星	昆明理工大学现代农业工程学院	2	1	1.0	1.0