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高水头船闸阀门开启过程水力特性仿真研究

杨忠超,杨斌,陈明栋,胡雪梅
(重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室,重庆400074)
 

摘要:采用动网格技术和VOF方法对高水头船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,研究阀门段水流急变分离的流态、流速、压力等水力特性参数的时窄演化规律,以及出现空蚀与流激振动的危险区域和时刻。研究表明,阀门工作最不利开度是0.4,阀门后狭缝、阀门下底缘及跌坎角处是流噪声源,也是空蚀风险区;开度0.5时突扩体顶板卜游侧区域有负压,有空蚀风险;空蚀最危险区域在突扩体升坎反弧末端,最不利工况下,开度0.8时负压高达120.75 kPa。建议进一步对突扩体型进行优化,运行中采用阀门快开方式减小负压持续时间,采取工程措施加强空蚀区的防护。
 

关键词:水利工程基础学科;紊流数值模拟;动网格;空蚀;阀f-j;船闸


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