水平多股多层淹没射流水力特性及消能机理研究

多股多层水平淹没射流消能是一种新型消能型式。它利用立体强剪切和空间三元漩滚消能，具有消能充分的突出特点。本项目运用和发展空间三元水跃和挑流多股淹没射流理论，提出这种消能型式的水力设计理论方法；通过系统模型试验和50米/秒量级的原型流速试验，分析多股多层水平淹没射流消能体型参数与水力特性和消能机理内在关系；提出体型优化布置原则；确定附加动量影响系数及其变化规律；建立和运用数学模型成功模拟具有复杂自由面和强紊动掺气水流流动，获得水流速度矢量分布及其衰减规律、紊动涡结构特征及其分布等详细流场信息；理论分析、模型试验和数值模拟三者相互印证，完善现有消能防冲水力设计理论，提高数值模拟精度和水平。该项研究成果能够为解决高水头、大单宽流量、对环境影响有特殊要求的水利水电工程泄洪消能关键技术难题提供理论基础和科学依据，因此，该项成果无疑具有重要的理论指导意义和非常高的实际价值及广阔的应用前景。