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虹吸式出水流道水力性能數值計算湍流模型適用性
徐磊; 顏士開; 施偉; 王剛; 金玉杰; 周歆宇; 孫世宏 揚州大學水利與能源動力工程學院; 江蘇揚州225009; 南水北調東線江蘇水源有限責任公司; 江蘇南京210019; 徐州市水利建筑設計研究院; 江蘇徐州221000
關鍵詞：虹吸式出水流道 水力性能 湍流模型 數值計算 模型試驗
摘要：為尋求適用于大型低揚程泵站虹吸式出水流道水力性能數值計算的湍流模型,首先采用透明流道模型對某低揚程泵站虹吸式出水流道進行了試驗研究,測試了流道水頭損失并分析了流道內流態;在網格無關性分析的基礎上,選擇常用的一方程湍流模型(S-A湍流模型)、二方程湍流模型(k-ε湍流模型、k-ω湍流模型)及Reynolds Stress湍流模型分別對該虹吸式出水流道水力性能進行了三維湍流流動數值計算,并將計算結果與模型試驗結果進行比較。結果表明:與一方程湍流模型和Reynolds Stress湍流模型相比,二方程湍流模型在虹吸式出水流道水頭損失的計算中更具優越性,采用Standard k-ε,Realizable k-ε和SST k-ω等3種二方程湍流模型計算得到的流道水頭損失相對誤差小于3%,其中,Standard k-ε湍流模型計算得到的流場與模型試驗結果最吻合。
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