船闸顶扩廊道阀门段水力特性模拟研究

通过建立船闸整体输水系统三维数学模型,采用动网格技术及用户自定义函数(UDF)实现平面输水阀门匀速开启过程,分析顶扩廊道阀门段水流流态、流速及压力的动态变化规律。将数值计算的闸室水位、流量和廊道特征点压力与物理模型实测结果进行比较,二者吻合较好,说明了该数值模拟方法的可行性。数值模拟结果表明:阀门开启过程中,在阀门后形成大范围的逆时针漩涡,流速、紊动能及紊动耗散率随阀门开启先增大后减小,压力先减小后增大;当输水廊道阀门开启时间为4 min时,最小压力出现在阀门开度0.4时廊道的顶部;在该廊道体型及水力条件下,当阀门开启时间为5 min时,廊道后的时均压力最小。