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摘要
采用 RNG k-? 紊流模型和 VOF 气液两相流模型对大口径的方形管虹吸式出水流道顶部大气团的排出过程进行数值模拟，计算不同高宽比的驼峰一次性带走气团所需要的最小驼峰平均流速 va和气团破碎完全带走需要的驼峰平均流速 vb以及排出时间 tb。结果显示，随着驼峰高宽比减小，一次性排出驼峰气团需要的流速 va也减小，当驼峰高宽比从 0.4下降到 0.3时，对应的 va下降了 11.6%，但流速仍然很大；在较小的驼峰流速下，对气团进行破碎排出全过程模拟，经过一段时间后，气泡也能全部破碎并排出，最终形成稳定虹吸。在一定范围内，排气时间越长，驼峰处的流速越小，当tb从120 s增加到 180 s时，对应的 vb降低了 16.67%。本研究对于泵站虹吸式出水流道驼峰截面尺寸设计以及泵站稳定运行具有重要意义。
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单位武汉大学; 湖北省水利水电科学研究院
