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摘要
为明晰跌流竖井进水管附近负压突增区的机理以及降低排污管道中的负压，文中基于商业软件FLUENT模拟了竖井模型及优化模型中的水气两相分布规律及气压分布情况。结果表明：当无量纲入流量大于0.08时，进水管附近Z1～Z2区域负压突然增大，并且Z2位置处为整个竖井中负压最大的地方；经统计发现，竖井内Z=1.28 m的截面上水相面积占比达到了最大，气体流通空间被跌落水舌严重束窄，竖井内不能及时补气，致使Z1～Z2区域的负压突增；同时，文中定义的水气两相面积之比Sw/Sa可以用来评估优化竖井模型的性能，当Sw/Sa值越小时，竖井的优化效果越好。研究还表明：优化后的竖井模型利用有旋分流隔板在进水管附近形成了一个不过水的空腔区域，能够保证竖井内及时通气，并且在4组入流量下，Z1～Z2区域的气压梯度平均降低了约90%，极大地减弱了水舌对该区域内负压的影响。研究结果为跌流竖井的结构优化设计提供相应参考。
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