本文档下载自文档下载网，内容可能不完整，您可以点击以下网址继续阅读或下载：wwwendangxiazai/b-22ed8719f18583d0496459e7斜板式沉沙池水流流态数值模拟第３８卷第３期ＪｏｕｍａｌｏｆＳｏｕｔｈｗ西ｅｓｔ南Ｕｎ民ｉｖ族ｅｒｓ大ｉｔｙ学ｆｏ学ｒＮ报ａｔｉ‘ｏｎ自ａｌ然ｉｔｉｅ竺ｓＮ学ａｔ版ｕｒｅｌ１．１ＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎＭａｙ．２０１２。：１００３．２８４３（２０１２）０３－－０４２５－０６斜板式沉沙池水流流态数值模拟胡彬，桂林（四川大学水电学院，四川成都６１００６５）摘要：沉沙池广泛运用于水利工程中。在一般平流式沉沙池中加装斜板可以改善其水流流态，提高沉淀效率．现对斜板式沉沙池进行了建模工作，采用ＣＦＤ商业计算软件Ｆｌｕｅｎｔ对斜板式沉沙池和移除斜板后的平流式沉沙池进行了欺值模拟，模拟结果表明：（１）平流式沉沙池中进水口上方有一较小回流区而且出口池底有一较大回流区，而加装斜板后进水口上方回流区减小，出口池底回流区消失；（２）对斜板式沉沙池斜板区域的水流雷诺数Ｒｅ进行计算，大部分板间水流呈层流状态；（３）对类似的工程设计．施工及运行管理有一定的参考价值．关键字：沉沙池；斜扳：对比分析；雷诺数；数值模拟：ｋ一￡模型：ＴＶ２１４ｄｏｉ：１０文献标识码：Ａ３９６９Ｉｊ．ｉｓｓｎ．１００３?２４８３．２０１２．０３．２１沉沙池是用来沉降挟沙水流中有害或过多的泥沙，满足供水要求，以及在水利水电工程中减轻对水力机械的磨蚀的一种水工建筑物，主要利用沉沙池过流断面面积大、流速小和水流挟沙力很低的条件，水流中大于设计沉降粒径的泥沙得到沉降、出池含沙量及泥沙粒径达到安全生产标准．平流式沉沙池的沉沙效率与池子的明面面积成正比，如果将将统一池子在高度上分成Ｎ个问隔，平面则增大Ｎ倍，理论上其沉沙效率可以提高Ｎ倍，但排沙困难．若将平板改为斜板，水平投影面积保持相同倍数，积沙可以自动落到池底，易于排沙．斜板式沉沙池是在沉沙池内装置许多问隔较小的平行斜板的新型沉沙池，加装斜板后，加大了水池过水断面湿周，碱小水力半径，同样地流速ｖ时，雷诺数月ｅ大为减小，使水流处于层流状态。使颗粒的沉淀距离缩短，缩短沉淀时间，从而提高沉沙效率．近年来随着计算机技术的发wwwendangxiazai/b-22ed8719f18583d0496459e7展，计算流体力学（ＣＦＤ）技术在流场的计算应用中日益广泛．本文采用Ｆｌｕｅｎｔ软件对斜板沉沙池与未加装斜板的平流式沉沙池中流场进行模拟，并且比较两者的沉降效果．１沉沙池水流的数学模型１．１水流控制方程本文在计算流场过程中只用清水代替实际水流，因此在沉沙池中得水流可以认为是非定常二维粘性不可压缩的汽液二相流．可用ｋ—ｓ双方程模型进模拟，其流动基本方程组表示如下ｐ１：连续方程：望＋塑生；ｏ．Ｏｔａ工。（１）动量方程：等＋去ｃ矾¨一筹＋毒№Ⅵ，ｃ等十警肿删，紊动能和耗散率方程：收稿日期：２０１２?０２?２１研究方向：水电站水力学及动力系统．④作者简介：胡彬（１９８８．），男，硕士研究生，研究方向：电站水力学及动力系统．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｂｉｎ３１９＠１６３．ｃｏｒｎ．桂林（１９６３?），男，副教授，４２６西南民族大学学报?自然科学版第３８卷等＋掣＝专№盟ａｋ）１丝ａｘｊｊｋ崛唯一％峨。式中，ｑ和Ｇ６都是由平均速度梯度引起的紊动能ｋ的产生项，计算式分别是：㈣掣＋掣＝砉№唰／Ｊｚ＿，／引ａ＿Ｌ］崛。詈（Ｇｋ＋Ｃ３，Ｇ．）－Ｃｚ，ｐ｝母㈣Ｇ。硝ｆ挈＋挈１挈．＼Ｕ曩ｊＵｊｊ）Ｕ１ｊ（５）Ｇｂ嘲ｆ昙！；Ｌ＋¨ａ。ｕｊ１Ｆａｕ一．＼、Ｕ嘎ｊＪＧ嗄ｊｕ磊ｌ（６）若液体为不可压缩流体，那么Ｇ６＝０，％＝０，瓯＝０，＆＝０，标准七一占模塑可以简化为：幽＋掣＝岳№丝ａ，）］丝ａｘｊｔ％、吒的取值为：ａｘＩＯｘｊ¨Ｏｘｋ即‘’∽ｃ８，骂竽＋警掣＝砉ｌ（∥＋丝盯，ｊ１丝ａｘｊｊＩ＋ｃ。，善Ｇｔ—ｃ：。ｐ｝?ＣＩ。＝１．４４，Ｃ２．＝１．９２，Ｃ。＝０．０９，盯Ｉ＝１．０，盯；＝１?３?式中，岛为而方向的速度分量。ｉ，ｊ＝ｌ，２；Ｐ为体积分数加权平均的密度；...