跌流竖井入流水舌处内嵌圆弧板的结构优化数值研究

作     者：魏佳芳 张源 芦三强 黄盈盈 南军虎 WEI Jia-fang;ZHANG Yuan;LU San-qiang;HUANG Ying-ying;NAN Jun-hu

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 

基　　金：国家自然科学基金项目(51509123) 甘肃省青年科技基金计划项目(22JR5RA287) 兰州理工大学红柳优青人才计划(062004) 兰州理工大学博士科研启动项目(061908) 

出 版 物：《水电能源科学》 (Water Resources and Power)

年 卷 期：2024年第42卷第4期

页      码：80-84页

摘      要：跌流竖井是排水系统中结构简单且应用广泛的排水基础设施之一,但该结构入流水舌处的水气两相作用剧烈、流态复杂,且在该处常常出现竖井内的最大负压,也就容易从外界大量吸气造成下游管道臭气逸散、井喷或爆管等问题。为此,提出在竖井水舌处设置内嵌圆弧板的结构优化方法,从而有效改善入流水舌流态,降低竖井内气压值和梯度变化,并减缓竖井从外界的吸气程度。在此基础上,采用Fluent三维数值模拟手段,对比分析了结构优化前后的流态、气压梯度、流速及水气分布等特性。结果表明,经过优化后的竖井模型改变了入流水舌处的液体流态,水流入射角度减小,水流撞击点的位置降低,竖井水舌处的负压值明显降低,垂直管内的整体压力梯度变化幅值减弱,从外界卷吸的气量也大幅度减小。可见所设计的新型竖井结构优化方法对跌流竖井入流水舌问题有较好的改善作用,同时也为排污管道竖井设计及优化提供一定的参考。

主 题 词：跌流竖井 入流水舌 内嵌圆弧板 流态改善 数值模拟 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20230850

馆 藏 号：203127499...