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折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性影响研究
1
作者
陈珺
梁培德
+1 位作者
曾睿
陆迎香
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第5期195-200,共6页
在全球气候变暖,城镇化率升高的背景下,极端暴雨对现有的城市排水系统带来了巨大的挑战。为应对城市内涝,深层隧道排水系统被越来越多的应用于大型城市中,而入流竖井是该排水系统重要的组成部分。为分析折板倾角对深隧入流对称型折板式...
在全球气候变暖,城镇化率升高的背景下,极端暴雨对现有的城市排水系统带来了巨大的挑战。为应对城市内涝,深层隧道排水系统被越来越多的应用于大型城市中,而入流竖井是该排水系统重要的组成部分。为分析折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性的影响,基于Realizable k-ε模型和VOF方法建立了三维紊流数学模型,分别对折板倾角为0°、8°、10°和12°的竖井进行数值模拟,得到无量纲流量(Q^(*))为0.056~0.168时,竖井的水流流态、流速分布、压强分布和竖井消能率。结果表明,随着折板倾角的增大,水流流态呈现撞壁受限流-临界流-自由跌流的转变,折板间壅水高度减小,气体占比上升,泄流量增加;水流在折板间摆动幅度减小,掺混程度减弱,导致折板前缘水流流速增加。竖井壁面压强主要由静水压强和动水压强组成,静水压强是主要影响因素,随着倾角增加,压强随之减小。折板倾角对竖井消能率的影响随流量发生变化,大流量泄流工况下竖井的消能率要低于小流量工况。小流量泄流时,水流直接跌落在折板上,消能率随折板倾角的增大而减小;大流量泄流时,水流直冲对侧井壁,消能效果降低,故折板倾角增加,消能率先增大后减小。研究成果可为深隧工程中的竖井折板倾角的设计提供参考。
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关键词
对称型折板式竖井
折板
倾角
数值模拟
水力特性
消能率
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职称材料
题名
折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性影响研究
1
作者
陈珺
梁培德
曾睿
陆迎香
机构
河海大学水利水电学院
河海大学水利部水循环与水动力系统重点实验室
湘潭大学计算机学院
山东省调水工程运行维护中心
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第5期195-200,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD1700802)。
文摘
在全球气候变暖,城镇化率升高的背景下,极端暴雨对现有的城市排水系统带来了巨大的挑战。为应对城市内涝,深层隧道排水系统被越来越多的应用于大型城市中,而入流竖井是该排水系统重要的组成部分。为分析折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性的影响,基于Realizable k-ε模型和VOF方法建立了三维紊流数学模型,分别对折板倾角为0°、8°、10°和12°的竖井进行数值模拟,得到无量纲流量(Q^(*))为0.056~0.168时,竖井的水流流态、流速分布、压强分布和竖井消能率。结果表明,随着折板倾角的增大,水流流态呈现撞壁受限流-临界流-自由跌流的转变,折板间壅水高度减小,气体占比上升,泄流量增加;水流在折板间摆动幅度减小,掺混程度减弱,导致折板前缘水流流速增加。竖井壁面压强主要由静水压强和动水压强组成,静水压强是主要影响因素,随着倾角增加,压强随之减小。折板倾角对竖井消能率的影响随流量发生变化,大流量泄流工况下竖井的消能率要低于小流量工况。小流量泄流时,水流直接跌落在折板上,消能率随折板倾角的增大而减小;大流量泄流时,水流直冲对侧井壁,消能效果降低,故折板倾角增加,消能率先增大后减小。研究成果可为深隧工程中的竖井折板倾角的设计提供参考。
关键词
对称型折板式竖井
折板
倾角
数值模拟
水力特性
消能率
Keywords
symmetrical baffle-drop shaft
inclination angles of baffles
numerical simulation
hydraulic characteristics
energy dissipation rate
分类号
TV131 [水利工程—水力学及河流动力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性影响研究
陈珺
梁培德
曾睿
陆迎香
《中国农村水利水电》
北大核心
2025
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