一种基于CFD的水闸过流流量计算方法技术

一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，属于水利工程领域，包括步骤：(A)建立水闸计算域几何模型；(B)网格划分；(C)CFD计算设置；(D)判断C设置的流量是否满足收敛性要求。本发明专利技术基于ANSYS CFX软件进行水闸上下游流场的两相流计算，以液相体积分数为判据确定流量，解决了经验公式计算水闸过流流量精度不足的问题，将结果与实测数据进行对比后发现，经验公式误差为15.5％，而本发明专利技术计算方法可将误差控制在4.2％，本发明专利技术有利于水闸科学安全、经济合理设计和运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CFD的水闸过流流量计算方法
本专利技术属于水利工程领域，涉及一种水闸过流流量计算方法，尤其是涉及一种基于CFD软件的水闸过流流量计算方法。
技术介绍
水流受闸门控制经闸门底缘和闸底板之间孔口的出流称为闸孔出流。在闸门的设计中，常需根据过流流量进行计算与校核。此外，在闸门出现故障时，其过流流量也成为指导闸门维修、校核闸门强度的关键参数之一。然而，目前过流流量一般根据经验公式计算，在工程实践中常出现与实际情况偏差较大的情况。为此，有必要研究一种能够可靠计算水闸过流流量的计算方法，为工程实践提供更可靠的指导。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对目前过流流量一般根据经验公式计算，在工程实践中常出现与实际情况偏差较大，水闸过流流量计算精度不足等缺陷，提出一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，以提高过流流量计算精度。本专利技术的技术方案是：一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(A)建立水闸计算域几何模型；(B)网格划分；(C)CFD计算设置；(D)判断C设置的流量是否满足收敛性要求。步骤(A)中所述建立水闸计算域几何模型的方法如下：(1)根据水闸几何参数，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(A)建立水闸计算域几何模型；(B)网格划分；(C)CFD计算设置；(D)判断C设置的流量是否满足收敛性要求。

【技术特征摘要】
1.一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(A)建立水闸计算域几何模型；(B)网格划分；(C)CFD计算设置；(D)判断C设置的流量是否满足收敛性要求。2.根据权利要求1所述的一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于，步骤(A)中所述建立水闸计算域几何模型的方法如下：(1)根据水闸几何参数，采用三维建模软件建立水闸的三维几何模型；(2)以闸门位置为基准，上游水流入口与下游出口到闸门的距离取适当值，获得包含水闸在内的流道三维模型，此为水所在的计算域；(3)将上游与下游的水面在高度方向进行适当延伸，此为空气所在计算域。3.根据权利要求1所述的一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于：步骤(B)中所述的网格划分方法如下：(1)将步骤(A)中建立的计算域导出至ICEMCFD，对其进行网格划分；(2)设置合适的网格参数，确保网格在水闸附近加密；(3)同时为捕捉水与空气交界面，水面附近网格同样须加密；(4)网格单元总数应控制在一定数量以上，保证计算的可靠性。4.根据权利要求1所述的一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，其特征在于：步骤(C)中所述的CFD计算设置方法如下：(1)将步骤(B)中划分好的网格导入CFD软件ANSYSCFX进行设置；(2)计算模型及计算方法：基于雷诺时均N-S方程进行流动计算，在均相流模型下采用标准自由表面模型捕捉水面的变化，湍流模型采用标准k-ε模型，采用High...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄先北，仇宝云，郭嫱，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32