Page 78 - 2024年第55卷第7期

格高度为 ３ｍｍ，网格高度增长率给定 １．２０，经网格
＋
划分后所得首层网格 ｙ ＝ ３０ ，满足本文湍流模型要
求。构建 ５套网格数量计算模型，分别是：２００万、
４００万、７３０万、１０００万和 １２００万网格，最终经网
格无关性验证，采用 ７３０万网格，此网格数量下计
算结果及精度不再受网格数量影响。岔管网格划分
如图 ３所示。
三维流场计算中边界条件根据工程实际运行情
况分别设置，具体为：发电工况主管进口断面为压
图 ３ 岔管网格划分
力入口边界条件，保证满足上游水头要求，压力设
置为正常蓄水位对应压力水头 ３０４４０００Ｐａ；引水支管为速度出口，数值设置按照所在工况流量进行
设置；其他壁面采用固体壁面边界条件，壁面函数采用本文建立的考虑真实壁面粗糙度的壁面函数模
型。边界条件设置如表 １所列，水力损失计算断面如图 ４所示。

表 １ 边界条件设置

工况 运行机组 进口条件 出口条件
速度出口
＃
＃
＃
１ １，２，３，４ ＃
支管 １，２：４．０６８９ｍ?ｓ
速度出口
＃
＃
２ １，２，３ ＃ 支管 １：４．０６８９ｍ?ｓ
支管 ２：２．０３４４ｍ?ｓ
压力入口 速度出口
＃
３ １，２ ＃
支管 １：４．０６８９ｍ?ｓ
速度出口
＃
４ １，３ ＃
支管 １，２：２．０３４４ｍ?ｓ
速度出口
５ １ ＃
支管 １：２．０３４４ｍ?ｓ

图 ４ 水力损失计算断面

３ 结果与讨论

针对岔管中的螺旋流涡带流态，本文推荐采取多导流叶片方案进行优化，并对 ３种典型工况下的
岔管优化前后内部流态进行了分析讨论，优化后的岔管主管、支管水头损失减小，内部流动形态平稳
顺畅，肋板满足受力要求。
３．１ 水力损失与肋板受力 岔管几何体型未优化时，由于岔管外形，肋板结构及内部流态三方面原因
导致在肋板两端附近区域形成了滞流区，此滞流区内的涡旋流动被主流裹挟至下游，形成螺旋流涡
带，如图 ５所示。

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