高速明流转弯水力学问题解决方案.pdfVIP

高速明流转弯水力学问题解决方案 刘小江 邓 军 张叶林 钱小燕 卫望汝 段鸿锋 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都610065 摘 要：本文结合某工程弯道泄洪洞，实测了转弯段的水深和压强，分析了可能带来的工程问题.为了解决这一 问题，通过水工模型实验和三维数值模拟的方法，研究了沿泄洪道底板轴线布置中隔墙或在底板上设置与轴线 有一定夹角的斜坎两种工程措施，结果表明：采用中隔墙相当于将过流断面变窄，能很好的解决高速明流转弯造 成的水面超高和流速分布不均的问题，但中隔墙两侧受力不对称，使用时需考虑结构安全及其稳定性；采用斜坎 时能将中间的水流导向弯段的凸岸，能明显增加凸岸的水深，但由于水流速度较大，必需考虑斜坎自身的空化空 蚀破坏问题.研究发现，采用三角形底槛结合侧掺气能很好的实现底槛后的掺气减蚀问题，是一种较为理想的工 程措施. 关键词：高速明流转弯；中隔墙；斜坎；模型实验；数值模拟 TV131.4 A DiscussionoftheSolutionontheHydraulicProblemof TurningandHigh-SpeedOpenFlow LIUXiaojiang DENGJun ZHANGYelin QIANXiaoyan WEIWangru DUANHongfeng StateKeyLaboratoryofHydraulicsandMountainRiverEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,China Abstract:Thispaperwiththecomersofaspillway,Measuredthewaterdepthandpressureofthe turningsection,analysisofpotentialengineeringproblems. Tosolvethisproblem,bythree- dimensionalhydraulicmodelexperimentsandnumericalsimulationmethod,Bottomofthespillway alongtheaxislayoutofthewallorsetonthefloorthereisacertainanglewiththeaxisoftheoblique ridgetwokindsofengineeringmeasures,Theresultsshowedthat:Equivalenttousingthewallover narrowflowcross-section,itcanbeagoodsolutionthatstreamshigh-speedcorneringandhighwater causedbytheunevenflowdistribution,butthewallonbothsidesofdiscontinuitysymmetry,shouldbe usedwithconsiderthestructuralsafetyandstability;Thresholdwhenusingobliqueflowdirectioncan bendthemiddlesectionoftheconvexbank,cansignificantlyincreasethedepthoftheconvexbank, butbecauseoflargeflowrate,itisnecessarytoconsideritsownobliquethresholdcavitationdamage problems,thestudyfoundthatusingthetriangleattheendofthresholdwithsideaerationcanachieve goodaerationaftertheendofsillbyerosionproblems,whichisanidealengineeringmeasures. Keywords: high-speedandturningopenflow;guidewall;obliqueridge;modelexperiments; numericalsimulation 向看出弯段水孝 高于右侧 水面 ．口}劐4所不· 图4水面 线可 面起到 了很好 。于无工