基于多相流模型的深隧系统的入流竖井气-水-沙三相流动研究

该文以国内某深隧系统工程的入流竖井为研究对象,采用Eulerian模型与Realizable k-ε湍流模型对竖井段含沙水流动态入流过程开展数值模拟,通过物理模型试验验证所用计算模型的可靠性。通过分析不同工况下,竖井段气-水-沙三相流动特性,得到泥沙输移规律及淤积分布情况。结果表明:竖井段内泥沙淤积区域整体呈现对称性分布特征;含沙率越高,含沙水流运动受泥沙运动影响流速降低越明显,最终所形成的淤积区域与沉积量也更大。设计入流速度工况下(4.2m/s),沉沙池右侧淤积泥沙呈“先扩散,再聚拢”的运动趋势,淤积泥沙高度远低于溢流堰,证明该结构可有效避免已沉积泥沙被来流冲入竖井;较小入流速度工况下(3 m/s),沉沙池右侧的泥沙淤积区域中心最大流速相对于水流流动速度低50%,沉积泥沙的流动扩散性降低。