基于混合框架亚格子掺气模型的明渠自掺气均匀流数值模拟

作者：董宗师; 蔡芳; 李勇泉

来源：水电能源科学, 2022, 40(07): 146-150.

DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2022.20211651

• 明渠
• 掺气
• 混合框架
• 亚格子掺气模型
• 数值模拟

为探究掺气模型模拟明渠自掺气水流的可靠性，采用亚格子掺气模型、变密度模型和漂移流模型相结合的混合框架亚格子掺气模型对3种典型坡度下的明渠自掺气均匀流进行了数值模拟。计算结果表明，所用模型可较好地计算两相流的速度分布，在缓坡下难以捕捉掺气浓度高于0.3的区域，导致计算得到的断面平均掺气浓度较低；而在中坡和陡坡下所用模型的扩散性高于实际，进而会得到高于实际的断面平均浓度；中坡和陡坡情况下计算的气泡绝对大小和在断面上的分布规律较为合理，但缓坡情况下的气泡直径分布规律性较差。总体来看，该模型应用于中坡和陡坡明渠的掺气计算可靠性较高，但仍需一定的参数校验。而对于缓坡明渠的计算结果的可靠性则较差。