转弯半径对引水式水电站弯道排冰影响的数值模拟

水电站引水渠道中的冰害会影响水电站的安全运行,危害当地人民的人身安全,因此,输排冰运行方式的成败便成为引水式水电站冬季安全运行的关键所在。建立了三维非稳态欧拉两相流模型,在水流流动过程冰的动量源项中考虑了相间曳力、升力、虚拟质量力的作用,以及密度差的影响。模拟分析了不同转弯半径对弯道排冰的影响,结果表明:转弯半径为200m时弯道内的水流平缓,流速分布较均匀,排冰闸前的浮冰量最大,排冰量最大,冰水比相对较大,排冰效果最好。可知,转弯半径200m时为最佳布置形式,从而实现了对弯道输排冰的布置形式进行合理的优化设计,以达到顺利输排冰,保证冬季安全运行的目的。通过与Blanckaert所做的弯道冲淤试验水槽实验结果对比,验证了模型的可靠性。