-
题名基于CFD仿真的异型薄壁堰水力特性与改造路径研究
- 1
-
-
作者
谢千辰
唐明
吴宇泽
陈辉
刘国平
-
机构
南昌工程学院水利与生态工程学院
江西省水文水资源与水环境重点实验室
-
出处
《节水灌溉》
北大核心
2023年第9期57-63,70,共8页
-
基金
2020年南昌市第2批科技计划项目“南昌市城市内涝防治与河湖水质调控工程技术研究中心”(2020-NCGCZX-005)
江西省“科技+水利”联合计划重大专项“极端暴雨条件下城市洪涝风险预警与防范技术研究”(2022KSG01007)。
-
文摘
21世纪以来,截流系统在我国城市河湖水质污染控制中得到了广泛应用;受城市土地资源紧缺的影响,异形结构的溢流装置亦大量存在。一方面,溢流装置的出流效率及其对雨水排放的影响并没有得到足够的重视;另一方面,城市水文监测设施的匮乏,也给这些影响的量化带来了技术障碍。以南昌市青山湖溢流装置为例,同时构建了异型结构薄壁堰的物理模型与数值模型,分析了溢流堰的流态与过流效率,并针对存在的问题提出可行的改造方案。主要结果:①原装置出流效率差,溢流堰在自由出流方式下的总体过流能力弱,流量系数为0.301,较相同工况下的标准薄壁堰的流量系数0.418低28%;过渡段内,“漩涡”、脱壁、顶部“空气腔”等现象都比较严重,流态问题突出。②改造方案中,“闸代堰”的甲、乙方案过流能力得到提升,设计工况下的流量较原方案分别提升了24%、19%,且出流效率大幅提高,单宽流量提升了719%、683%;“闸堰结合”方案在改善过流能力的同时还保留了堰流控制管理的便利性。同时采用物理模型和CFD数值模拟的方法,既能解决城市溢流堰的数值模型率定与验证困难,又可在数值仿真实验中完成溢流堰的问题诊断与改造方案的比选,为城市排水系统的建设与改造提供了一个新的思路。
-
关键词
异型结构薄壁堰
三维流场数值仿真
水力特性
改造方案
城市截流系统
闸代堰
闸堰结合
-
Keywords
non-standard thin-plate weir
numerical simulation of three-dimensional flow field
Hydraulic characteristics
renovation schemes
urban intercepting sewer system
replacing weir with sluice
combining sluice and weir
-
分类号
TV135.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
-
