船閘輸水系統(tǒng)多孔相向紊動射流特性研究.pdf

1、船閘是通航建筑物的主要型式之一，因技術相對成熟，運行穩(wěn)定可靠而得到廣泛應用。多孔相向紊動射流是船閘輸水系統(tǒng)型式中常見的水力學問題，其紊動結構、摻混特性等水流現象，直接關系到輸水效率和消能效果。然而多孔相向紊動射流不僅具有多孔射流特征，且需考慮復雜邊界條件下相向碰撞、錯流等流動特性，水動力特性十分復雜。目前，國內外類似問題的研究還不夠全面和系統(tǒng)，對上述水流現象及特性尚缺乏理論的解析。本文依托國家自然科學基金項目《船閘輸水系統(tǒng)多孔相向紊動射

2、流流動結構及消能機理研究》，以存在于船閘輸水系統(tǒng)中的多孔相向紊動射流為研究對象，選用計算流體力學軟件FLUENT和RNGk～ε雙方程紊流模型（自由水面采用VOF法模擬），建立了單孔紊動射流、多孔相向紊動射流三維紊流數學模型，對不同射流速度、不同相向孔間距及不同動量通量比條件下的14種工況進行了模擬研究。主要的研究成果如下:
　?、偬岢隽藛慰咨淞髦行钠矫嫔先我鈹嗝媪魉俜植脊胶蛷较蛐退p區(qū)最大速度衰減公式。
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3、平面上，速度半值寬沿射流方向呈線性增長，在射流勢流核區(qū)線性增長率與射孔初始速度無關;在射流充分發(fā)展區(qū)，射孔出流斷面流速越小，其速度半值寬增長率越大，直至v1≤0.775m/s，然后速度半值寬增長率幾乎變?yōu)槌?k=0.105)。
　?、厶岢鰡挝幻娣e紊動能(k)的概念，通過分析支孔錯位間距對單位面積紊動能的影響規(guī)律，得出當s/B=1/20時，兩股射流摻混最強烈;當s/B=3/20和1/5時，兩股射流之間的摻混強度次之;當s/B=1/