船闸短廊道格栅消能室消能特性研究

针对带格栅消能室的船闸短廊道头部输水系统,建立了整体输水系统三维模型;通过RNG k~ε双方程紊流模型,廊道工作阀门的开启过程利用动网格技术,并结合自由水面处理技术的VOF法,对船闸正常运行工况的灌水全过程进行了三维流动动态仿真研究。以试验观测得到的水位、流量和流速过程线,验证了数学模型和数值方法。根据消能率和闸室自由水面紊动能总量,分析了格栅消能室的消能效果;依据紊动能、紊动耗散率及流速分布揭示了消能机理。结果表明:格栅消能室可消耗90%以上的水流能量,且主要的能量消耗发生在消能室内大量水流能量的交换过程中。