反弧门急变分离流脉动特性研究

采用先进的大涡模拟理论和方法以及实时动画制作技术，研究了船闸输水反孤门开启运程中后廊道内的非恒定分离流脉动特性，发现了平稳变化，剧烈振荡与准恒定三种流态，全面地描述了各流态的流速，压力时空变化特征，揭示了涡面失稳，旋涡合并，分裂和脱落诱发水流场荡的机理，指出了非恒定分离与恒定分离流的差别。结合三峡船闸研究，论证了后廊道底突扩体型优于渐扩体型以及快速启门的优点，分析了两种体型的水流空化成因，得到了可直接用于工程设计的成果。该研究也为复杂流态的分析和体型优化提供了先进的分析手段，对提高高水头船闸研究的学术水平具有重要意义。