明渠横向取水旋涡影响因素数值模拟及试验研究

作     者：张天翔 俞晓东 贺蔚 张健 肖洋 ZHANG Tianxiang;YU Xiaodong;HE Wei;ZHANG Jian;XIAO Yang

作者机构：河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学水安全与水科学协同创新中心江苏南京210098 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51909070) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(B200202157,B200201024,2019B11114) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20190488) 国家重点研发计划项目(2016YFC0402605) 

出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)

年 卷 期：2021年第39卷第5期

页      码：464-470,494页

摘      要：明渠岸边横向取水是一种常见的取水形式,在明渠主河道与横向取水口衔接处,横向取水易产生旋涡引起取水效率降低,其影响因素及机理有待进一步探明.基于水气两相VOF方法,以中国南方某横向取水工程为例,建立了三维数值模型,并对横向取水过程中引起的旋涡进行数值模拟,探究其产生机理.同时定量分析了衔接段圆弧半径、主河道及取水流速3个因素对旋涡的影响,并通过物理模型试验进行了验证.结果表明横向取水衔接段由于河道突然扩散,导致水流脱离边壁,极易形成旋涡.同时衔接段圆弧半径、主河道及取水流速均会对涡带的生、消和形状产生重要影响.当衔接段圆弧半径变大、主河道和取水流速变小时,单个旋涡半径变小,存在时间也会有所缩短,整个涡带的存在范围也有所缩小.研究进一步深化了横向取水的水力学机理,为横向取水口的优化设计提供技术支撑.

主 题 词：横向取水口 流态分析 模型试验 流体体积函数 旋涡 

学科分类：082802[082802] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8530.20.0272

馆 藏 号：203103376...