地下式水电站调压室交通洞过渡过程中的风速模拟

作     者：陈闯闯 杨建东 郭文成 CHEN Chuangchuang;YANG Jiandong;GUO Wencheng

作者机构：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2016年第47卷第4期

页      面：566-574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：国家自然科学基金项目(51379158) 国家留学基金委公派留学基金项目(201506270057) 

主　　题：地下式水电站 调压室交通洞 过渡过程 风速 气体可压缩性 波动叠加 数值模拟 

摘      要：在考虑气体可压缩性的基础上,建立了地下式水电站调压室交通洞过渡过程中的气体运动数学模型,依据气体管道瞬变流的特征线法,提出了风速模拟的方法并编制了完整的模拟程序,通过与试验结果的对比验证了所提求解方法与模拟程序的适用性与合理性。然后分析了交通洞的体型(长度、断面积、倾角)对风速发展、分布及波动过程的影响,并从波动叠加的角度揭示了各因素的作用机理。结果表明:对于地下式水电站调压室交通洞在过渡过程中的风速的模拟,考虑气体可压缩性是必要的。交通洞断面的风速波动过程由低频质量波(基波)与高频弹性波(谐波)叠加而成。通气洞长度影响谐波的振幅和周期、断面积影响基波和谐波的振幅、倾角则仅影响谐波的振幅。