溢洪道水流特性的性能模拟研究

溢洪道可以将洪水安全输送至下游河道,是稳定大坝安全的重要结构。近年来,越来越多的研究倾向于运用数值模型来模拟溢洪道上的水流特性,而计算流体动力学(CFD)模型作为数值方法是实验室测试的理想选择。因此,通过对计算流体动力学平台Ansys Fluent-2D和Flow-3D进行性能分析,重点分析两个程序数值结果之间的变化,以模拟溢洪道的水流流动特性。采用RNG k-ε的RANS方法处理湍流,使用流体体积(VOF)算法来跟踪水-空气相互作用。通过比较速度、自由表面轮廓、压力和湍流动能等代表性的流动变量,评估Fluent-2D和Flow-3D的精度,并将两个代码的模拟结果与实验数据进行比较。结果表明,两个平台数据之间具有极好的一致性,后期研究可使用两个程序相互校准来代替传统的实验室校准模型。