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《對(duì)庫(kù)什塔依水電站導(dǎo)流兼泄洪洞底流消能設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第38卷第4期2012年4月水力發(fā)電庫(kù)什塔依水電站導(dǎo)流兼泄洪洞底流消能設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬張巖(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,新疆烏魯木齊830000)摘要:庫(kù)什塔依水電站導(dǎo)流兼泄洪洞出口消能根據(jù)地形條件采用底流消能工消能。通過(guò)采用RNGk一8模型模擬湍流,利用VOF法追蹤自由水面,對(duì)通過(guò)物理模型試驗(yàn)最終確定的消力池及其輔助消能工體形進(jìn)行三維流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算,并將物理模型試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析表明兩者吻合較好,其結(jié)果可以為底流消能體形優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:底流消能;數(shù)值模擬;體形優(yōu)化;導(dǎo)流泄洪洞;庫(kù)什塔依水電站NumericalSimulationonth
2、eDesignofOutletEnergyDissipationfortheDiversion&SpillwayTunnelofKushitayiHydropowerStationZhangYan(XinjiangInvestigationandDesignInstituteforWaterResourcesandHydropower,Urumqi830000,Xinjiang,China)Abstract:Thehydraulicsjumpisusedfortheoutletenergydissipationofdiversion&spillwaytunnelinKu
3、shitayiHydropowerStationaccordingtoterrainconditions.TheRNGk一£turbulencemodelandVOFMethodareemployedtonumericallysimulatethe3一Dflowfieldofstillingpoolwhichisdeterminedbyphysicalmodeltests.Thecomparisonofphysicalmodeltestandnumericalsimulationshowsthatthediferenceisnotapparent.Thenumerica
4、lsimulationcanprovidereferencefortheshapedesignandoptimizationofenergydissipator.KeyWords:energydissipationbyhydraulicsjump;numericalsimulation;shapeoptimization;diversion&spillwaytunnel;KushitayiHydropowerStation中圈分類號(hào):Tv551.1ITV6513(245)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼.A文章編號(hào):0559—9342(2012)04-0073-03泄洪洞出口水流的能量。水流
5、經(jīng)出口工作閘井后,由1工程概況渥奇擴(kuò)散漸變段進(jìn)入消力池。在水工模型試驗(yàn)前,采庫(kù)什塔依水電站工程為二等大(2)型工程,由用經(jīng)驗(yàn)公式初步給出消力池結(jié)構(gòu)尺寸,計(jì)算公式如下:攔河壩、溢洪洞、導(dǎo)流兼泄洪洞、發(fā)電引水洞、廠d=2一hlZ(1)房等建筑物組成。導(dǎo)流兼泄洪洞布置于右岸,由引(2)渠段、進(jìn)口閘井段(樁號(hào)0—018.O0~0+000.00)、洞△勞(壽一去)身段(樁號(hào)0+000.00~0+263.60)、出口閘井段(樁LK=O.8L(3)號(hào)0+263.60~0+283.60)、消力池段(樁號(hào)0+283.60~L=6.9(:一h)(4)0+395.22)、出口明渠段(樁號(hào)0+
6、395.22~0+483.72)爭(zhēng)(、/一)、/(5)及護(hù)坡段組成。進(jìn)水口為岸塔式,采用有壓泄流方式,出口消力池消能。校核水位弧門全開(kāi)時(shí),水工F,l=(6)X/gh,模型試驗(yàn)結(jié)果顯示可下泄601m3/s。收稿日期:2012—01—192消力池設(shè)計(jì)作者簡(jiǎn)介:張巖(1981一),男,河南南陽(yáng)人,工程師,從事水消力池位于導(dǎo)流兼泄洪洞出口,用來(lái)消除導(dǎo)流兼電站設(shè)計(jì)工作.WaterPowerVoL38No.4困ZU1Z4月式中,d為池深;為水躍淹沒(méi)度,取1.05;h為紊動(dòng)能方程(方程):池中發(fā)生臨界水躍時(shí)的躍后水深;h為收縮斷面水++等=去[【(l)J誓一8c9深;h為消力池出口下
7、游水深;△Z為消力池尾部出口水面跌落;Q為流量;為消力池出口段流速系紊動(dòng)能耗散率方程(方程):數(shù),取0.95;L為消力池長(zhǎng)度;為自由水躍的長(zhǎng)魯+等=擊[【(l。)/等一}c【10,度;6、b為躍前躍后斷面寬度;為收縮斷面弗勞德數(shù);V為收縮斷面流速。G)(等+)?,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,初擬消力池結(jié)構(gòu)尺寸為:式中,i=1,2,3,為坐標(biāo),=,Y,};U為速度,70mx8mX12m(長(zhǎng)×深×寬)。對(duì)初擬的消力池結(jié)構(gòu){tti=,V,W};J為矢量方向;P為密度;P為外部壓尺寸通過(guò)水工模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證優(yōu)化.并增設(shè)輔助強(qiáng);為運(yùn)動(dòng)粘度;G為由于平均速度梯