单向流水域蘑菇头式排水口热扩散特性三维数值模拟

来源：水利水运工程学报杂志 2024年第2期北京时间：

作者：李宏鹏,陈文焕,吴修锋,高昂

摘要：由于蘑菇头排水口近区温排水受排水射流、环境流和密度流多因素协同驱动，输移扩散规律较复杂，理清蘑菇头式排水口近区水力及热力特性对指导工程设计具有重要意义。采用三维数值模拟方法，研究单向流环境水域蘑菇头式排水口（四面开窗）近区三维水力和热力特性，结果表明：随着单向流流速的增大，各窗口排出的温排水向单向流下游方向的偏移程度逐渐增大；逆单向流方向窗口排出的水流受单向流顶冲影响显著，流量随着单向流流速的增大而减小，减小的流量主要通过垂直于单向流方向的两个窗口排出，顺单向流方向窗口的流量对单向流的响应并不敏感；随着单向流流速的增大，顺单向流方向窗口射流逐渐由向水面的“上喷射”流态转变为向海床的“下扫掠”流态；各窗口温排水的温升分布随着流速比增大，先汇合后逐渐呈“元宝”形；单向流流速增加能有效减小1.0 ℃温升水体积。

关键词：电站, 温排水, 蘑菇头式排水口, 流场, 温度场