【摘要】：我國一大批的高水頭、大泄流量水電站的出現(xiàn)使得水電站的泄洪霧化問題成為目前研究的熱點。目前對水電站霧化的研究方法可分三種,第一種是原型觀測研究方法;第二種是理論分析方法;第三種是數(shù)值模擬研究方法。水電站下游非均勻物理場的特性是一個影響泄洪霧化的關(guān)鍵因素。應(yīng)用WRF-LES多尺度耦合模型和CFD模塊,對水電站下游的非均勻物理場進行數(shù)值模擬研究。論文的主要內(nèi)容如下:(1)以有限區(qū)域數(shù)值模式WRF為基礎(chǔ),針對復(fù)雜山區(qū)地形區(qū)域進行高分辨率的中尺度動力數(shù)值模式研究。研究表明:對于區(qū)域的風速模擬計算,春季的最優(yōu)物理過程方案為MYJ邊界條件和Ruc陸面過程;夏季的最優(yōu)物理過程方案為YSU邊界條件和Ruc陸面過程;秋季的最優(yōu)物理過程方案為MYJ邊界條件和pleim-xiu陸面過程;冬季的最優(yōu)物理過程方案為YSU邊界條件和Ruc陸面過程。(2)應(yīng)用中尺度動力數(shù)值模式和小尺度數(shù)值模式的耦合模型,針對復(fù)雜山區(qū)地形區(qū)域進行高精數(shù)值模擬,得到風場的時空分布。結(jié)果表明LES小尺度模擬較中尺度模擬結(jié)果相比,具有更高的水平分辨率,精細化程度更高,更加能夠反映出地形對風場的影響情況。(3)運用WRF-LES多尺度耦合模型對二灘水電附近區(qū)域進行動力降尺度數(shù)值模擬研究,并對計算結(jié)果的小時平均風速、溫度、壓強等非均勻物理場進行數(shù)據(jù)可視化研究分析。研究表明:水平分辨11m×11m的精細程度更加的高,對風場的細節(jié)刻畫也更加的明顯;隨著高度的增加風速受地形強迫作用在不斷的減弱,當高度達到500m后河谷地形的強迫作用基本可以忽略。(4)應(yīng)用CATIA對二灘水電站下游區(qū)域的復(fù)雜地形建立3D模型,然后運用CFD方法對二灘水電站的一個泄洪工況時的水舌風場進行數(shù)值模擬研究,得到了二灘水電站泄洪情況下的水舌風場分布情況。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV73
【圖文】：

隨著中國水電事業(yè)的不斷發(fā)展，水電站的類型已經(jīng)規(guī)模也趨于多樣化，？大逡逑批的高水頭、泄洪流量大的水電站相繼出現(xiàn)。尤其是，采用挑流消能方式時，卜＇逡逑游局部區(qū)域經(jīng)常的會出現(xiàn)大面積的降雨或霧。如圖１．１所示為二灘水電站泄洪時逡逑產(chǎn)生的霧化現(xiàn)象。逡逑圖１．１水電站泄洪霧化逡逑水電站泄洪霧化主要是由于泄洪水舌在空氣中運動時由于摻氣擴散以及水逡逑沂跌落與卜游液面高速碰濺而形成的霧滴，在周圍非均勻物理場作ｎ］卜＇形成霧流ｔ逡逑這些霧流在空氣中不斷碰撲在局部地方形成濃霧甚至強降雨的現(xiàn)象。逡逑泄洪霧化除了對下游生態(tài)環(huán)境的影響外，可能會對水電站的正常運行和下游逡逑的交通等造成一定影響。在近兒十年的研[傊校⑾炙魏臀淼蔚睦┥⒅饕閌苠義纖繒鞠掠蔚姆緋�、温度场好摴强场祿习响。将水悼暰下游的肪p　⑽露瘸『脫瑰義锨砍�，统称为水悼暰下游匪N任錮沓�，研究水悼暰下游匪N任錮沓。雜諫鑠義匣購槲砘礪酆吞嶸購槲砘げ饉劍哂兄匾睦礪垡庖搴褪導(dǎo)視τ眉壑�。辶x希保卜薔任錮沓〉氖的Ｄ庋芯肯腫村義戲緋∈欠薔任錮沓≈兇鈧匾淖槌剎糠鄭雜詵緋〉難芯恐饕校褐鄭罰址ǎ哄義希ǎ保┗諂笳鏡姆椒ǎǎ玻┗誆夥縊姆椒ǎǎ常┳隊謔的Ｄ獾姆椒ǎ義嫌諂笳競筒猓宜蕕姆

本文編號：2765172