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基于SPH方法的阶梯式溢洪道消能特性研究

水利水电技术 2020年第12期51卷 117-124页

作者：郑温刚王媛张云云任立群顾声龙青海大学水利电力学院青海西宁810016

为了研究阶梯式溢洪道的消能特性,本文通过二维建模的方式,利用光滑质点水动力学方法(SPH)对31阶阶梯式溢洪道的水流进行数值模拟,将模拟值与试验值进行了对比,并针对2种台阶数目和4种单宽流量共计8种工况,对不同工况的阶梯式溢洪道沿... 详细信息

为了研究阶梯式溢洪道的消能特性,本文通过二维建模的方式,利用光滑质点水动力学方法(SPH)对31阶阶梯式溢洪道的水流进行数值模拟,将模拟值与试验值进行了对比,并针对2种台阶数目和4种单宽流量共计8种工况,对不同工况的阶梯式溢洪道沿程水深、水流流速以及消能率进行了分析。结果表明,31阶阶梯式溢洪道水流的水面深度、流速和压强模拟值与试验值吻合较好;36阶和60阶阶梯式溢洪道沿程水深和水流流速与单宽流量呈正相关趋势,随着单宽流量的增加而增大,且在水流稳定之后,水面深度和流速都会维持在某一个值附近;而阶梯式溢洪道消能率沿程逐渐增大并在最后一级台阶处达到最大值。同时,当溢洪道体型一定,消能率随着单宽流量的减小呈上升趋势,当单宽流量减小至0.128 3 m^2/s,36阶和60阶阶梯式溢洪道的消能率分别达到了83.67%和82.86%。

关键词：阶梯式溢洪道光滑质点水动力学法(SPH) 数值模拟消能率单宽流量

阶梯式溢洪道泄洪能力随几何形状变化的数值模拟计算

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陕西水利 2020年第5期 16-18页

作者：吴春水昌吉回族自治州呼图壁河流管理处新疆昌吉831100

利用ADINA软件的有限元计算流体力学模块,对阶梯式溢洪道不同台阶形状的水流进行数值模拟,预测流动的主要特性。由于实际的流动是湍流,故采用k-ε流动模型,结果表明模拟水流与一般流动特性一致,显示滑行水流流速大于旋涡流速,可采用相... 详细信息

利用ADINA软件的有限元计算流体力学模块,对阶梯式溢洪道不同台阶形状的水流进行数值模拟,预测流动的主要特性。由于实际的流动是湍流,故采用k-ε流动模型,结果表明模拟水流与一般流动特性一致,显示滑行水流流速大于旋涡流速,可采用相同的模拟过程来模拟不同阶梯形式的溢洪道结构,优化阶梯式溢洪道的性能,从消能计算结果来看与相关研究成果吻合,说明该仿真模拟软件作为一种可用于灵敏度分析的工具,是研究阶梯溢洪道等泄水建筑物水流运动规律及消能机理的可靠途径。

关键词：阶梯式溢洪道 ADINA有限元数值模拟 k-ε流动模型

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阶梯式溢洪道的数值模拟研究

水利与建筑工程学报 2015年第2期13卷 28-32,61页

作者：高梦露刘亚坤孙洪亮高东红大连理工大学建工学部水利工程学院辽宁大连116024

为了充分研究阶梯溢洪道对水流的影响,采用标准k-ε模型模拟紊流,利用VOF法追踪自由水面,分别对某阶梯式溢洪道在设计洪水位和校核洪水位下进行了三维流场数值模拟,并将沿程水面高程、底板压力及断面流速分布的计算结果与模型试验数据... 详细信息

为了充分研究阶梯溢洪道对水流的影响,采用标准k-ε模型模拟紊流,利用VOF法追踪自由水面,分别对某阶梯式溢洪道在设计洪水位和校核洪水位下进行了三维流场数值模拟,并将沿程水面高程、底板压力及断面流速分布的计算结果与模型试验数据进行对比验证,两者吻合良好,数值模拟能够快速提供更加细腻、完整的流场信息。计算发现,最大负压值位于首个台阶立面处,从而为溢洪道的优化设计提供可靠的依据。

关键词：阶梯式溢洪道流场数值模拟 k~ε紊流模型 VOF

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西班牙阶梯式溢洪道的研究

水利水电快报 1996年第7期17卷 1-6页

作者：李桂芬

介绍了西班牙ＣＥＤＥＸ水力学试验室研究阶梯式溢洪道的情况。主要是进行了具体条件下，大坝阶梯式溢洪道的水工模型试验，全面研究了影响建筑物运行的各种变量。

关键词：溢洪道阶梯式溢洪道梯形堰水力计算

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RCC坝阶梯式溢洪道的水力设计

水利水电快报 2002年第21期23卷 1-4页

作者： R.埃斯沙文彬奥地利

瑞士联邦水力学、水文学和冰川技术研究所的试验室对阶梯式斜槽二相撇流特性进行了模型试验研究。集中介绍研究计划的重要成果和减少进行专用物理模型研究需要的设计指南的制定。

关键词： RCC坝阶梯式溢洪道水力设计结构设计水工模型试验

具有横向坡度的阶梯式溢洪道水流消能应用分析

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黑龙江水利科技 2023年第12期51卷 121-125页

作者：杜为彬广东琮泰工程有限公司广东雷州524200

为了研究漫顶保护系统对堤防坝顶面和下游面的保护作用,文章通过3个物理模型在0.003~0.05 m^(3)/s的不同流速下研究了具有横向坡度的阶梯式溢洪道对漫顶保护系统流动特性的影响,模型的表面从顶部到坡脚共16个台阶(有3个不同的横向坡度,... 详细信息

为了研究漫顶保护系统对堤防坝顶面和下游面的保护作用,文章通过3个物理模型在0.003~0.05 m^(3)/s的不同流速下研究了具有横向坡度的阶梯式溢洪道对漫顶保护系统流动特性的影响,模型的表面从顶部到坡脚共16个台阶(有3个不同的横向坡度,从0~5.7°)。结果表明,与横向坡度为0的阶梯式模型(平面台阶)相比,具有横向坡度的阶梯式模型具有更高的消能作业,最高可达14%。此外,对于具有横向坡度的阶梯式模型,在临界深度(y_(c))与台阶高度(h)的比值(>1.37)较高的时会出现撇渣流。对于横向坡度为5.7°的台阶模型,起始点到第一台阶边缘的距离(起始点位置)平均减少了一半。

关键词：阶梯式溢洪道横向坡度能量耗散水跃

基于标准和Realizable k～ε湍流模型的阶梯式溢洪道流的数值模拟

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水利科技与经济 2015年第10期21卷 29-31页

作者：闫晓惠陈新李华煜辽宁省庄河市水利建筑勘测设计院辽宁庄河116400 辽宁省大连市河库管理局辽宁大连116000

采用Realizable k~ε湍流模型并结合VOF自由面追踪技术对阶梯式溢洪道流进行了数值模拟。计算所得水力特性与文献中的实验观察结论基本一致,验证了该模拟方法在分析阶梯式溢洪道流中的有效性。分析了3个不同阶梯处的竖直表面压强分布情... 详细信息

采用Realizable k~ε湍流模型并结合VOF自由面追踪技术对阶梯式溢洪道流进行了数值模拟。计算所得水力特性与文献中的实验观察结论基本一致,验证了该模拟方法在分析阶梯式溢洪道流中的有效性。分析了3个不同阶梯处的竖直表面压强分布情况,对标准和Realizable k~ε这两种湍流模型的预测结果进行了比较,结果表明Realizable k~ε湍流模型在该问题的分析中优于标准k~ε湍流模型。

关键词： Realizable k~ε 湍流模型阶梯式溢洪道数值模拟

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姆巴利坝阶梯式溢洪道

国际水力发电 1993年第1期45卷 27-28页

作者： M·宾多 J·高蒂尔赵书丽向世武

中非共和国主要由博阿刺一级和博阿利二级两座径流式水电站(总容量18．8MW)供电．电站位于姆巴利市西北85km处，利用姆巴利河天然瀑布发电。最近在博阿利二级电站上游修建的姆巴利坝可用于调节雨季和旱季间的河川流量，从而大大增加了... 详细信息

中非共和国主要由博阿刺一级和博阿利二级两座径流式水电站(总容量18．8MW)供电．电站位于姆巴利市西北85km处，利用姆巴利河天然瀑布发电。最近在博阿利二级电站上游修建的姆巴利坝可用于调节雨季和旱季间的河川流量，从而大大增加了下游两座电站发出的可靠电能。阶梯式溢洪道的模型试验绘出了此类溢洪道的一般曲线图。

关键词：阶梯式溢洪道径流式水电站上游下游模型试验发电流量电能容量供电

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阶梯式溢洪道阶梯面上表面水流阻力的评估

水利水电快报 2004年第14期25卷 33-33页