大流量进水工况下主隧系统水气运动特性

作     者：王希晨 张健 许听雨 俞晓东 陈胜 WANG Xichen;ZHANG Jian;XU Tingyu;YU Xiaodong;CHEN Sheng

作者机构：南水北调东线江苏水源有限责任公司江苏南京210019 河海大学水利水电学院江苏南京210098 

出 版 物：《水利水电科技进展》 (Advances in Science and Technology of Water Resources)

年 卷 期：2021年第41卷第5期

页      面：15-21页

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51879087) 

主　　题：深层隧道排水系统 主隧系统 CFD三维数值模拟 物理试验验证 水气两相流 

摘      要：为给深层隧道排水系统工程的主隧系统结构设计和工况控制提供依据,采用数值模拟与物理模型试验相结合的方法,建立与物理模型体型结构相同,包含两竖井和相连主隧段的主隧系统三维数值模型,利用该数值模型对两种大流量极端工况下的进水过程进行三维动态数值模拟。结果表明:主隧系统在大流量下的进水过程可归纳为水流从两端竖井进入主隧,水流碰撞形成液面波并在主隧内相互碰撞叠加,主隧下游、上游侧端口先后被封堵,以及进流停止这4个阶段;进水流量主要影响主隧系统端口封堵程度、滞气现象和进水各阶段进程时间,流量越大,主隧端口的水流封堵、滞气现象越严重,进水过程各阶段进程时间也大幅缩短。