论文摘要
调压室水流流态较为复杂，其各项水力参数一直是学者们和工程设计部分重点关注的问题。阻抗损失系数的大小不仅直接影响调压室的涌浪幅值和衰减速度，而且也是系统的稳定性分析以及水锤反射律分析中的重要参数。过去对调压室阻抗损失系数的研究大多是通过查阅水工设计手册、理论分析或进行物理模型实验。随着现代计算机硬软件技术的高速发展，计算流体动力学(CFD)技术在水利工程流道内部三维湍流流场分析研究中的应用愈发广泛，而将其应用于确定调压室水力参数的研究，也已逐渐引起了人们的兴趣。本文在总结前人成果的基础上，以FLUENT流体计算软件为平台，比较研究了采用不同的湍流模型、网格化分方法、离散格式、迭代算法以及边界面的条件对具有一洞一机尾水系统的抽水蓄能电站阻抗调压室以及具有三机一洞一室尾水系统的常规水电站阻抗调压室的水力损失特性进行数值模拟的有效性。论文在研究中设置速度进口、自由出流以及无滑移边界条件，用壁面函数法处理近壁区流动。计算结果与相应的物理模型试验的对比、分析表明，只要控制方程和离散求解方法选用恰当，以数值模拟方法作为研究调压室水力特性的补充验证手段，减少物理模型实验的复杂程度，缩短研究周期是可行的。论文推荐了最适合用于调压室流动计算的数值模拟方法。