山东水利工程泄洪闸泄流水力特性的模拟研究

发布时间：2024-02-19 08:53

　　水利工程泄流建筑可以在一定程度上减少泄流能对下游水利工程建筑的破坏,但泄流措施结构设计不合理会使泄流建筑丧失存在的意义。以山东省德州市上的三级水电站泄洪闸为对象建立模型,基于标准湍流模型方法,利用ANSYS有限元软件进行泄流模拟,将模拟结果与试验结果对比。结果表明:模拟结果与试验相符合,消力池能够有效消减泄流能,但对泄洪闸下游的钢筋防护笼仍需进行加固、加长处理。

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【部分图文】：

图1泄洪闸中轴线横断面

泄洪闸设置在河床的右侧,设有5孔,孔口宽20m,每孔都分别设有一道检修门和工作门,孔口尺寸均为20m×12m,闸门顶部高程为1600m,底板高程为1584m。泄洪闸中轴线横断面,见图1。模型左侧为水流及空气进口,设置为速度进口;右侧为压力出口边界,出口边界面与水流方向垂直;由于模....

图2水气交界面位置

由图2可知,2个工况计算所得水气交界面在闸室上游比较平稳;进入闸室后,由于过流横截面突降,闸室内的水气交界面也随之突降;由于泄洪闸内的泄流量不变,因此在闸室内会出现水位雍高的现象,水气交界面逐渐增高;流体进入消力池后,水气交界面位置逐渐增高;当流体经过钢筋防护段时,由于防护笼对水....

图3压强监测点位置

压强发展规律图,见图4。由图4可知,两个工况的压强发展规律相同:①在水流进入闸室之前都处于比较平稳的状态;②进入闸室后,由于水气交界面的突降,导致闸室底板的压强也发生突降;③在消力池中,由于水位雍高,水气交界面位置增高,导致压强增大;④在消力池内,压强发展平稳;⑤当流体脱离消力池....

图4压强发展规律图

2个工况计算结果中,压强均为正并且没有出现压强极小的现象,可以说明该泄洪闸的结构设计比较合理,消力池的存在有效的避免了压强持续突增现象。图4中,两个工况的实测值与计算值相差不大,再一次验证了计算方法及模型的可靠性。3.4流速

本文编号：3902431