摘要：[目的]研究灌区多级阶梯明渠水流的水动力特性及泥沙淤积问题,并评价其对多阶明渠工程的影响.[方法]基于VOF方法,在flow-3d平台上建立了山东省德州市牛角店输水工程的三维数学模型,通过模拟不同工况下的三维多阶明渠水流,对比分析水流流速分布、水面线变化及渠底泥沙淤积情况.[结果]水流流态平稳后,最大流速出现在第二级阶梯上,挟沙水流流速较清水流速大0.50~0.86 m/s;在挑坎及第二级阶梯上,水面线变化幅度较大;随着时间推移,泥沙主要淤积于挑坎前及第三级阶梯底部,200 s时淤积厚度最高达0.143 mm.[结论]在牛角店输水工程施工及后期运行中,适当加固第二级阶梯渠底,提升第二级侧墙高度,并通过调控下游水位以保证灌渠的安全运行.

摘要：鱼道作为一种生态补偿工程,是解决水利枢纽工程与水生态环境保护矛盾的重要手段。本文针对蒙江霸王河特有鱼类上溯洄游习性进行八吝大坝鱼道工程设计,并采用flow-3d软件进行数值模拟,验证鱼道内流场特点是否满足鱼类洄游要求。工程现已建成并正常运行,效果符合预期。八吝大坝鱼道工程作为成功案例,可为类似工程设计提供参考。

摘要：利用铸造仿真模拟软件flow-3d,对一种铝合金输油管接头零件的铸造工艺中可能出现的问题进行仿真优化,改进工艺,消除缺陷。通过对仿真结果的分析,发现在输油管接头的法兰部位出现了气体聚集现象,通过采取增加出气孔等优化工艺措施,得到了较好的充型结果。凝固模拟显示铸件无缩孔等凝固缺陷,表明优化后的工艺合理可行。利用该工艺进行了砂型铸造试制,铝合金输油管接头铸件的缺陷基本消失。

摘要：为了研究竖缝式鱼道的水力特性,本文基于flow-3d中的RNG k-ε湍流模型和tru VOF方法,以广西老口鱼道为工程背景,对其水力特性进行数值模拟研究,分析了设计水位下,竖缝式鱼道不同高层处池室及休息池的流态分布和紊动能分布情况。结果表明:广西老口鱼道的池室及休息池主流区明确,回流区流速值基本在0.5 m/s以下,适合鱼类休息;竖缝断面处总体流速较小,最大值仅为1.31 m/s,大部分过鱼对象能通过竖缝顺利完成上溯;池室及休息池的紊动能较小,分别在0.109 J/kg和0.077 J/kg以下;池室单位水体消能率为34.7 W/m^3,消能效果良好。广西老口鱼道基本能满足过鱼对象上溯的需要。

摘要：在水工建筑物的优化设计过程中,传统水力学计算和模型试验难以满足计算精度和设计时间的要求,而三维数值模拟的方法,可以准确高效的对不同设计方案进行对比分析。本文基于flow-3d软件,采用RNG湍流模型,对某水电站两种进水口设计方案进行了数值模拟,所得结果与试验成果吻合较好,能够满足工程研究要求。比较分析了弧形和平板闸门不同开启状态下,两种方案的电站引水流量、取水口水面和水底流速分布及不同过流截面流速分布特性。结果表明弧形闸门和平板闸门同时开启,对电站引水流量影响较小,在此工况下,扩大进水口前缘底板平台,减小底部过流面积,可有效提升过流均匀性和底部流速,增强冲沙效果。此方案可为冲沙建筑物的设计提供参考。

摘要：山区河流自然比降大,地形较复杂,受水流冲刷影响,洪水期夹砂量大。尼泊尔地区山地河床多以砂卵砾石地层为主,水电站、取水结构前池等易受淤积,高速水流夹砂撞击等破坏,为了降低泥沙、大粒径砾石淤积问题,需通过工程措施将其排入下游河道。砂卵砾石粒径较大,须有足够的启动流速才能随水流。本文通过flow-3d建立三维模型,模拟分析排砾廊道内水流流速、水面线对廊道结构进行优化设计。

摘要：以滁州城西水库北溢洪道复杂消能工为研究对象,基于flow-3d软件进行数值模拟。模拟消能防冲水流结构,将消能防冲的数值模拟结果与常规消力池水力计算相结合,使工程设计更加合理性和科学性。

摘要：针对风电轮毂零件形状复杂、壁厚较大,如果浇注系统设计不当则极易出现卷气、夹渣等缺陷,严重影响铸件的力学性能问题,通过分析轮毂零件的结构特点和技术要求,根据铸造工艺设计原理完成浇注系统方案设计;利用flow-3d仿真软件模拟其充型过程的温度场、速度场和压力场并结合内浇口的时间-速度曲线,分析浇注方案和生产工艺的合理性,优化浇注系统方案;并利用优化的方案进行试生产,获得质量合格的风电轮毂铸件.

摘要：为研究尾矿库溃坝后对下游村庄的影响,通过对比采取工程措施前后监测点水位及通过断面的流量流速变化,分析采取工程措施的有效性及必要性.本文以某实际尾矿库为例,通过flow-3d软件进行三维数值模拟,建立了尾矿库及其下游3km范围内的实体地形及房屋和村庄三维数值模型,对尾矿库逐渐溃坝的动态过程进行了模拟计算;并在原尾矿库模型的基础上,在坝脚处增加一拦河坝,对比分析溃坝对下游的影响.结果显示:采取工程措施后,监测点水位明显降低,断面流量流速均有所减缓,并且推迟了出现最大流量流速的断面时间,证明采取工程措施是有效的.

摘要：针对盐津桥水库工程设计时未进行水工模型试验,长期处于非正常洪水调度方式,灌溉及发电功能不能正常发挥且大流量洪水调度风险大等问题,文章采用flow-3d软件对大坝溢洪道泄流能力和消能防冲进行数值模拟,并与初设数据进行了对比分析,在验证模拟方法可靠性的同时对大坝运行和泄洪安全进行了安全复核。结果表明:数值模拟结果与水力学计算基本吻合。校核洪水工况下,陡槽段边墙超高不满足泄洪要求,泄洪时会冲刷岸坡,危及对岸污水处理厂安全。分析成果可为已建水库大坝安全鉴定提供一定设计支撑与参考。