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进水口前立轴旋涡的试验研究与数值模拟

陈宗娜  伍超  王飞  
【摘要】:水工建筑物进水口前形成立轴旋涡是较常见的水力现象,它对水电站的运行及其有害.因此,立轴旋涡一直是国内外众多学者研究的课题.运用试验研究和效值模拟两种方法,描述了进水口前立轴旋涡的多圈螺旋流特性.试验中采用有色颜料作为示踪介质,以尽量减少对旋涡流场的干扰;数值模拟遵循关键位置网格重点加密以及网格与水面弯曲形状基本一致的原则,选用 RNG λ-ε模拟出了漏斗状旋涡.在结果后处理上,数模采用拉格朗日法求解流体质点的运动轨迹,模拟出了试验中观测到的立轴旋涡多圈螺旋流运动,两者定性一致.研究结果有利于对立轴旋涡的生成机理和进水口体型的优化做进一步的研究.

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