溢流坝泄流过程水流流态数值模拟

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1、＇２？犬拔＾大案ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ溢流现泄流过程水流流态数值模拟作者姓名李俊杰教授指导教师２０１５年６月答辩日期二―硕士学位论文溢流现泄流过程水流流态数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤｉｓｃｈａｒｅＰｒｏｃｅｓｓｏｆＯｖｅｒｆｌｏｗＤａｍｇｔ作者姓名：杨思雨学科、专业：水工结构工程学号：２１２０６１

2、８０指导教师：李俊杰完成曰期：２０１５年５月ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：

3、作者签名：術日期：純年４月ｙ日大连理工大学硕士学位论文摘要“”随着电力行业对十二五规划第六篇相关内容的深入解析，水电能源工程建设又一次步入了黄金时期。而保证水工结构物的安全是开展水利水电项目建设的首要前提，相关的研宄应当受到充分地关注。大坝的泄洪能力以及水体的过流形态对水利工程结构的安全运行具有不可忽视的影响。因此，对该方面进行理论分析，并建立符合工程需求且计算高效的数值分析模型，具有实际意义。在国内外溢流琐池洪能力以及水体过流形态相关研究领域，商业计算流体动力学（Ｃｏｍｐｕｔ

4、ａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）软件ＦＬＵＥＮＴ，因内置了丰富的物理模型、开放了优秀的用户自定义函数功能、具有强大的计算能力、适应多个行业的不同要求，而得到了国内外众多学者和科研人员的认可，进而在水工结构分析领域日渐得到广泛应用。目前，关于溢流现水体过流形态和过流能力的数值模拟相关研究没有得到足够的关注。本文围绕溢流琐溢流过程的数值模拟进行了以下工作：（１）通过对三种经典堰型的九个基本算例的计算，验证了以下方法的正确和可靠性：使用ＶＯＦ多相流模型来追踪水气交界面的位置，单步收敛速

5、度更快的ＰＩＳＯ算法为压力速度稱合方式，使用重整化群端流模型对溢流坝进行模拟。（２）以石龙和双沟两座电站的溢流建筑物为研宄对象，使用前述模拟方法进行数值实验，对比分析了两个溢流模型在数值模拟、原位试验以及模型试验三种不同研宄手段下泄流能力异同，验证了本文所提供模拟参数在工程应用上的适用性，丰富了溢流现数值分析手段。ＦＬＵＥＮＴ平台ＣＦＤ的理论基础进行阐述，验证综上，本文基于，对软件所使用的了使用该软件分析溢流琐溢流时水体的过流形态和过流能力问题的可行性，为日后受条一一件所限不能进行现场实验时分析同

6、类问题提供了种解决途径。关键词：溢流坝泄流能力ＦＬＵＥＮＴ；过流流态数值模拟；；；－－Ｉ溢流琐泄流过程水流流态数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤｉｓｃｈａｒｇｅＰｒｏｃｅｓｓｏｆＯｖｅｒｆｌｏｗＤａｍＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ－１２ｔｈｆｉｖｅｅａｒｌａｎｈａｓｂｅｉｎｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄｂｅｌｅｃｔｒｉｃｏｗｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙｔｈｅｙｐｇｙｐ，ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｎｔｅｒｅ

7、ｄｉｎｔｏｇｏｌｄｅｎｅｒａｏｎｃｅａｇａｉｎ．Ｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｐｒｅｍｉｓｅｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｈｄｒｏｐｏｗｅｒ．ｐｙＦｌｏｏｄｄｉｓｃｈａｒｅｃａａｃｉｔａｎｄｆｌｏｗａｔｔｅｒｎｉｓｋｅｙｆａｃｔｏｒｔｈａｔｃａｎｎｏｔｂｅｉｇｎｏｒｅｄｗｈｅｎｔａｌｋａｂｏｕｔｇｐｙｐｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗ

8、ａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｅｎｉｎｅｅｒｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｉｔｈａｓｒａｃｔｉｃａｌｐｙｇｇ，ｐｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｈａｔｔｏｆｉｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａ