基于VOF方法的尾水隧洞过渡过程明满流水力特性研究

• 作者: 史晓阳 杨玉锋 赵子杰 刘烨华 边策
• 来源期刊: 水利水电技术
• 学科: 工学
• 关键词: 尾水隧洞 明满流 通气孔 数值模拟 水力特性 压力脉动
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 水力学
• 页码范围: 78-88
• 页数: 11页
• 分类号: TV134.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2021.01.008

摘要

针对尾水隧洞结合导流隧洞布置时过渡过程中的明满流问题,采用VOF气液两相流模型对尾水系统的三维流场进行计算和分析.计算了尾水隧洞过渡过程中满流至明流和明流至满流两种典型工况,通过模型试验中尾水隧洞监测点的数据验证了数值模拟的可靠性和准确性.在此基础上,对明满流的水力特性进行了深入的分析和研究.结果表明:尾水隧洞发生明满流时,洞底监测点的压力变化幅度较大且持续时间较长;尾水隧洞通气孔的风速正负和水位的升降有关,甩负荷和增负荷两种工况下,出气风速均大于进气风速.利用VOF方法捕捉到了尾水隧洞的自由液面变化过程,验证了通气孔对减缓明满流的作用,并通过对不同直径的通气孔作用效果进行比较,证明选择直径2m的通气孔较为合适.