更多電子報

 

FLOW-3在Denil逆流式魚梯流場分析應用

 
作者 : Bruce Savage, Ph.D. P.E. - Idaho State University
Mufeed Odeh, Ph.D. P.E. - SNC-Lavalin

 

Denil 逆流式魚梯的特色

常見的逆流式魚梯

複雜的流況,通常為紊流流場

變化複雜的幾何造型(檔板的形狀與間距等)

 

研究目的:

  利用 FLOW-3D CFD 數值計算模擬水流通過 18 吋寬 Denil 魚梯的流況

  進行數值計算結果與全尺寸的水工模型實驗的流量比對

  進行驗證 Denil 流道內的流況比對

 

Denil 魚道的幾何造型

 

不同的檔板設計:左固定尾水,右為變動尾水

 

檔板實體

變動尾水是檔板魚梯水工模型

 

FLOW-3D 模擬參數設定
固定壓力及尾水深度
RNG 閉合紊流模式
漸變加密網格
超過 2 百萬計算網格,網格密度接近 3 英吋

 

兩種設計的模擬與實驗流量比較

相對誤差

 

魚梯的自由液面與流線 FLOW-3D 模擬結果

 

<動畫>不同流線的追蹤 FLOW-3D 模擬結果

 

側視渦度變化 FLOW-3D 模擬結果

 

<動畫>側視渦度變化實驗結果

 

面速度分佈 FLOW-3D 模擬結果

 

縱向剖面速度分佈 FLOW-3D 模擬結果

 

<動畫>速度剖面動畫 FLOW-3D 模擬結果

 

<動畫>速度剖面動畫 FLOW-3D 模擬結果

結論:

FLOW-3D 可提供合理的魚梯流況分析

Denil 魚梯在出口處產生 vena contracta 效應

根據不同的渦流分佈可以觀察出流況速度特徵

為來可針對紊流參數與不同的檔板幾何造型進行研究