温排水水槽试验与平面二维、准三维及三维数值模拟的比较
本文选题:温排水 + 数值模拟 ; 参考:《水力发电学报》2017年09期
【摘要】:平面二维(简称"二维")、分层三维(简称"准三维")和三维模型是温排水数值模拟中的重要工具,但三种模型在温排水研究中的关键参数和模拟效果还缺乏系统研究。本文以人工气象试验厅内开展的温排水水槽试验为研究对象,分别采用常用二维、准三维和真三维模型进行了数值模拟,并与水槽试验结果进行对比。研究表明:三种模型的关键敏感参数为网格精度、广义黏滞系数和广义热扩散系数。二维和三维远区模拟效果相近;浮射流近区流场和温度场的卷吸掺混三维特性明显,三种模型模拟效果存在差异:准三维模型与三维模型相比,射流动量模拟不足,水温垂向梯度偏小,回流区位置和尺寸捕捉精度略低,在温升面积、形态等方面的模拟效果差于三维模型。
[Abstract]:Planar two-dimensional (2D), layered 3D (quasi 3D) and 3D model are important tools in the numerical simulation of temperature drainage. However, the key parameters and simulation results of the three models in the study of temperature drainage are still lack of systematic study. In this paper, the temperature drainage flume test carried out in the artificial Meteorological Test Hall is studied. The numerical simulation is carried out by using the commonly used two-dimensional, quasi-three-dimensional and true three-dimensional models respectively, and the results are compared with the results of the flume test. The results show that the key sensitive parameters of the three models are grid precision, generalized viscosity coefficient and generalized thermal diffusion coefficient. The results of 2D and 3D far region simulation are similar, the three dimensional characteristics of flow field and temperature field of floating jet are obvious, and the simulation results of the three models are different: compared with 3D model, the emitter flow momentum simulation is insufficient. The vertical gradient of water temperature is small, the precision of position and size capture of the backflow region is slightly lower, and the simulation effect of temperature rise area and shape is worse than that of 3D model.
【作者单位】: 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室;环境保护部环境工程评估中心;
【基金】:国家科技重大专项(2013ZX06002001) 国家重点研发计划(2016YFC0502202)
【分类号】:TV137
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,本文编号:2010315
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