排灌机械工程学报

作者：杜振康,尹进步,阳洲,吴西杰,张曜

单位：1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100;2. 五凌电力有限公司, 湖南 长沙 410004

关键词：消力池边墙,旋涡,水跃,流速分布,扩散角

基金：国家自然科学基金资助项目(51279170)

消力池边墙几何形状直接影响消力池内水力特性,为探究其影响规律,基于CFD数值模拟软件,采用RNG k-ε紊流模型和TruVOF 法,对单侧渐扩、突扩、双侧渐扩和等宽消力池4种体型共12组参数进行模拟计算.将单侧渐扩消力池推荐体型试验结果与其数值模拟结果对比,两者基本吻合,进一步研究表明:单侧渐扩消力池与突扩消力池内旋涡特性相同,当单侧渐扩消力池扩散角大于4.77°后,旋涡强度突然增大,不利于流态稳定,但扩散角大于6°后,旋涡强度大小基本保持不变;与等宽消力池相比较,突扩和双侧渐扩消力池均能缩短水跃长度,而单侧渐扩消力池与等宽消力池水跃长度相等,且长度受扩散角变化影响较小;紊动能及消能率受边墙形状影响显著,其中突扩和单侧渐扩消力池消能效果最优,但随扩散角增大和突扩比减小,消能率增大不再明显.

来源：2025年第7期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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