一种新型差动式阶梯溢洪道的消能特性研究

新型的差动式阶梯较传统阶梯式溢洪道具有明显的消能效果。新型差动式阶梯溢洪道的消能特性为实际工程中的泄洪消能领域提供了新方法、新思路,提高了消能效率和泄流能力,节省了经济成本。对于这种新型的差动式阶梯的结构形式,通过建立不同工况的模型,探究消能的效果。运用FLOW-3D软件,对新型差动式阶梯溢洪道的消能特性进行数值模拟,探究在设定工况后,具有横坡的台阶形式的差动式阶梯溢洪道在不同初始水位下的水流流态、水流流速、消能率等。结果表明,在差动式阶梯模型上的自由跌水流现象明显。上一阶水流在自由落体状态下通过撞击、混合和分解下一阶上的水流以及在台阶形成部分或完全的液压跳跃来消散能量,台阶的横坡增强水流冲击、破碎和混合;台阶的斜率增加台阶高度,形成横向流动。