Гибридное моделирование гидродинамики водосбросных сооружений ГЭС

Аннотация

Представлены результаты применения трёхмерной численной модели вязкой жидкости к задаче о расчёте параметров поверхностных водосбросов. В модели учитывается профиль распределения давления по глубине потока, отличный от гидростатического. Для замыкания уравнений гидродинамики применяется k -e-модель турбулентности. Дискретизация потока по вертикали выполняется с помощью адаптивной многослойной сетки. Основное внимание уделяется верификации численной модели на имеющемся аналитическом решении и на результатах физических экспериментов. Установлено, что численная модель хорошо воспроизводит пропускную способность поверхностных водосбросов и условия сопряжения бьефов. Показана хорошая согласованность полученных в физическом эксперименте и на численной модели профилей давления на водосливной грани, а также параметры потока, определяющие условия затопления гидравлического прыжка, на примере водосброса Жигулёвской ГЭС.