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题名基于CFD数值模拟的调节池进口消能工水力特性研究
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作者
刘道桦
夏勇
唐碧华
赵桂连
刘跃
李健薄
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机构
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
四川省风光水储清洁能源开发工程技术研究中心
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第9期71-76,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(52192673)。
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文摘
为探究适用于调节池进口的消能工,采用流体体积模型(VOF)模拟串联水电站无压尾水至调节池前端的无压流动,基于Realizable k-ε湍流模型和PISO算法进行计算分析。在确保网格划分遵循相同原则且数量级一致的前提下,对比多级跌流消能、阶梯消能和消力戽消能在相同边界条件和运行工况下的消能效率、流速、水气混合状态等关键水力特性。计算结果表明:在相同的水头和单宽流量条件下,与阶梯消能和消力戽消能相比,多级跌流消能流场内最大流速小,代表区域水流对消能工本身冲刷作用会相对减弱。同时,多级跌流引起的调节池内部水面波动也更小,有利于调节池维持稳定运行状态。3种消能工布置的综合消能效率分别可以达到:消力戽消能37.00%,阶梯消能62.26%,多级跌流消能89.93%。结合流场特性分析,采用多级跌流消能方式不仅有利于保持调节池内水位的稳定性,还能显著提高调节池进口消能工的耐久性,从而为整个输水发电系统的稳定运行提供有力保障。经综合比较,多级跌流消能是一种适用调节池进口的消能工,研究成果对后续工程设计与建造具有借鉴意义。
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关键词
串联式水电站
调节池
VOF模型
阶梯消能
消力戽消能
多级跌流消能
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Keywords
cascade hydropower station
regulating pool
VOF model
stepped energy dissipation
bucket-type energy dissipation
multi-stage drop dissipation
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分类号
TV732.6
[水利工程—水利水电工程]
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