双孔护镜门闸顶泄流水动力特性与流态特征的三维数值模拟研究.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第4期双孔护镜门闸顶泄流水动力特性与流态特征的三维数值模拟研究臧英平1，沃玉报1，曾诚2，王玲玲2，薛晓鹏2(1．南京市三汊河河口闸管理处，江苏南京210036；2．河海大学水利水电学院，江苏南京210098)摘要：江苏南京三汊河河口闸工程采用双孔护镜闸门，为了准确揭示其典型挡水工况下(大闸门关闭，闸顶溢流)闸后水流的水动力特性与流态特征，本文建立了基于时均雷诺方程和RNG

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3、}一占紊流模型方程的封闭模型方程组，对河口闸典型挡水工况的泄流流态进行了三维数值仿真研究。采用非结构化四面体网格

4、和分体网格技术对复杂边界条件下的数值模拟进行优化。计算结果与物理模型试验结果吻合良好，揭示了典型挡水工况下水闸下游水流流态、涡漩结构规律和流速分布特征，对这种新型闸门的安全运行与结构稳定具有重要意义。关键词：双孔护镜闸门；三维数值模拟；漩涡结构；流场；三汊河河口闸工程中图分类号：Tvl32．13文献标识码：A文章编号：1000—0860(2014)04—0164-043一Dn哪ericalsiInIn蚰佣蚰hydrodynaIIIicpem珊ance蛐dnowpa仕emofdi∞h盯genowoVertopofgog

5、gl鹤-shaped龋teZANGYingpin91，W0Yuba01，ZENGChen92，WANGLinglin92，XUEXiaopen92(1．N删ingS龃chaheEstuarySluiceM龃agement0岱ce，Nanjing210036，Ji锄gsuChina52．CoUegeofWaterConsenr锄cy蚰dHydmpowerEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，Ji锄suChina)Abstract：Anewtypeofgogdes．shape

6、dgateforsluiceisadoptedforsanchaheEstuarysluicePmjectinNanjingofJiangsuProvince．InordertocorrecⅡyfindoutthehydmdynamicped．0珊ance锄dnowpattemoftllenowbehindthegateunderitstyp—icalwaterretainingcondition(thegateisclosedanddischargewaternowsoVeritstop)，aclosedsyste

7、mbasedont}lereynolsaveragedequationsandRNG尼一占turbulenceequationsisestablishedherein，andt11en3一Dnumericalsimulationsaremadeonnowpattemoftlledischargenowundertlleconditionofthewaterretainingoft11esluice；inwhichthenumericalsimulationunderthecomplicatedboundarycond

8、itionisoptimizedwiththeunstIucturedtetmhedralmeshandtllesplit—typegridtechnolo—g)r．Thecalculationresllltssatisfactorilycoincide衍tIltllosef而mthereleVantphysicalmodelexperiment，whichnotonlyexpo—sestllenowpattem，vortexstmctur{eand1aw，velocitydistribution，etc．0ftll

9、edownstreamnowofthesluiceunderthewaterretainingcondition，butalsoh黯animport蚰treferencevaluefortIles出tyoperationandstmcturestability“thenewtypeofsluicegate．Key舯rds：gq斟es-sh印edgate；3一Dnume—calsimIllati彻；V0nexstnlcture；nowfield；S肌chalIeEstuar)rsluicePmject三汊河河口闸工程采

10、用双孔护镜门结构，形式新颖独特。自2005年运行以来，在南京市外秦淮河水环境整治中发挥了重要作用。为了更深入认识其在挡水工况(大闸门关闭、闸顶溢流)下的水动力特性和流态特征，探索影响闸体稳定的水动力因素，迫切需要开展河口闸泄流流态的精细数值模拟与仿真研究。164收稿日期基金项目作者简介2013．06一09国家自然科学基金项目(51179晒8，5