Bài báo này sử dụng phần mềm Flow-3D mô phỏng dòng chảy qua đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong, ứng dụng cho thủy điện Đồng Nai 2. Hai yếu tố chính của dòng chảy qua đập tràn là vận tốc và áp suất được tính toán và phân tích kỹ thông qua bốn mô hình dòng chảy rối khác nhau. Kết quả cho thấy rằng, mô hình dòng chảy rối RNG có kết quả mô phỏng tốt hơn so với các mô hình còn lại là K, K-epsilon và LES khi so sánh với kết quả đo đạc trong phòng thí nghiệm, với lưu lượng Q = 150.76 l/s. Các chỉ tiêu so sánh ở mức tốt với hệ số Nash là 0.86 và phần trăm sai số trung bình là 10.9%. Mô hình cũng được kiểm định với một cấp lưu lượng khác, khi Q = 184.13 l/s và cho kết quả mô phỏng được đánh giá là phù hợp với số liệu thực đo.
BÀI BÁO KHOA HỌC ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FLOW-3D TÍNH TOÁN VẬN TỐC VÀ ÁP SUẤT TRÊN ĐẬP TRÀN THỰC DỤNG MẶT CẮT HÌNH CONG Đỗ Xuân Khánh1, Lê Thị Thu Nga1, Hồ Việt Hùng1 Tóm tắt: Bài báo sử dụng phần mềm Flow-3D mơ dòng chảy qua đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong, ứng dụng cho thủy điện Đồng Nai Hai yếu tố dòng chảy qua đập tràn vận tốc áp suất tính tốn phân tích kỹ thơng qua bốn mơ hình dòng chảy rối khác Kết cho thấy rằng, mơ hình dòng chảy rối RNG có kết mơ tốt so với mơ hình lại K, K-epsilon LES so sánh với kết đo đạc phòng thí nghiệm, với lưu lượng Q = 150.76 l/s Các tiêu so sánh mức tốt với hệ số Nash 0.86 phần trăm sai số trung bình 10.9% Mơ hình kiểm định với cấp lưu lượng khác, Q = 184.13 l/s cho kết mô đánh giá phù hợp với số liệu thực đo Từ khóa: Flow 3D, đập tràn hình cong, RNG, mơ dòng chảy MỞ ĐẦU Trong cơng trình thủy lợi, thủy điện, đập tràn có mặt cắt thực dụng hình cong thường sử dụng để xả lũ, đảm bảo an toàn cho cơng trình Xác định xác vận tốc áp suất mặt đập tràn để thiết kế hình dạng mặt cắt tràn ln vấn đề khó khăn, hấp dẫn nhiều nhà khoa học Trong thời gian qua, nghiên cứu trường vận tốc phân bố áp suất mặt tràn chủ yếu thực nhờ mơ hình vật lý với chi phí lớn nhiều công sức Gần với phát triển phương pháp số, đặc biệt đời CFD (Computiational Fluid Dynamic) - phương pháp số sử dụng kết hợp với công nghệ mô máy tính để giải tốn học môi trường, giúp nghiên cứu dòng chảy qua đập tràn đạt kết đáng kể Những phần mềm thuộc họ CFD Flow-3D công cụ hữu hiệu giúp cho việc mô dòng chảy mặt tràn chi tiết xác Flow-3D phần mềm thương mại, mơ dòng chảy chiều phát triển cơng ty Flow Science, Inc, Mỹ Phần mềm sử dụng nghiên cứu quốc tế Kumcu (2016) Sadegh D K Bộ môn Thủy lực, Trường Đại học Thủy lợi (2016) Trong nghiên cứu này, tác giả áp dụng mơ hình Flow-3D để đánh giá dòng chảy qua tràn đập Kavsak, Thổ Nhĩ Kì đập Balaroud, Iran Kết cho thấy, vận tốc, độ sâu dòng chảy, áp suất có tương đồng lớn thực đo tính tốn Bên cạnh đó, nhà khoa học nước Phạm Văn Song (2014) hay Nguyễn Công Thành nnk (2014) sử dụng Flow-3D cơng cụ để tính toán, cải tiến mố tiêu cho cống vùng triều hay tính tốn lượng tiêu hao dòng chảy qua bậc nước Tuy nhiên, việc kiểm định độ xác mơ hình câu hỏi lớn cần thực cơng trình cụ thể Vì vậy, mục tiêu báo ứng dụng phần mềm Flow-3D mơ dòng chảy qua đập tràn thực dụng hình cong khơng chân khơng, áp dụng cho tràn xả lũ thủy điện Đồng Nai Qua đánh giá khả mơ hình dòng chảy rối Flow-3D Độ xác kết tính tốn vận tốc áp suất mặt tràn kiểm định thông qua số liệu thực đo mơ hình vật lí phòng thí nghiệm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong báo phương pháp mơ hình tốn kết hợp với mơ hình vật lí sử dụng để tính toán kiểm định kết KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 99 2.1 Mơ hình tốn Mơ hình Flow-3D sử dụng phương trình Navier-Stoke làm phương trình chủ đạo Phương trình kết hợp hai phương trình bảo tồn khối lượng động lượng (1) ui 0 xi (2) ui ui ui p uj t x j xi x j x j Trong đó: ui thành phần vận tốc theo phương x, y, z; P áp suất; v hệ số nhớt động học Phương trình giải tốn học số tồn dòng chảy có điều kiện đơn giản Trong thực tế, dòng chảy cơng trình thủy lợi hầu hết dòng chảy rối, đặc biệt dòng chảy qua đập tràn Để giải hệ phương trình Navier Stoke trường hợp dòng rối người ta phải sử dụng số phương pháp phổ biến sau: a) Phương pháp mơ dòng rối cách tính tốn trực tiếp, Direct Numerical Simulation (DNS): Đây phương pháp đưa lời giải xác cho phương trình Navier-Stoke xét đến cấp độ rối dòng chảy mà khơng cần trợ giúp giả thiết Tuy nhiên, DNS gặp nhiều khó khăn việc thực hóa lời giải đòi hỏi hệ thống máy tính đủ mạnh sơ đồ giải đủ xác để giảm bớt sai số; b) Phương pháp mơ dòng chảy, Large Eddy Simulation (LES), phương pháp coi dòng rối dòng chảy xốy nước lớn Ngun lý chủ đạo phương pháp LES dựa đơn giản hóa phương pháp DNS; c) Phương pháp trung bình hóa Reynolds (RANs) Phương pháp tập trung vào giá trị thống kê dòng chảy mà khơng quan tâm đến giá trị tức thời chúng Do đó, RANs tất cấp độ rối dòng chảy trung bình hóa Trước tiên ta thiết lập phương trình Reynold cho giá trị trung bình, phương trình có thành phần chưa xác định Những thành phần tính dựa giá trị trung bình biết thơng qua giả thiết (closure assumptions) Trong phương pháp phương pháp RANs sử dụng phổ biến Để phát triển hệ phương trình RANs, tham số đặc trưng dòng chảy gồm vận tốc, áp suất điểm phụ thuộc thời gian chia làm phần: thành phần trung bình đại lượng mạch động, cụ thể sau: ui ( xi , t ) u ( xi , t ) u ( xi , t ) (3) pi ( xi , t ) p ( xi , t ) p( xi , t ) (4) Trong đó: u p thành phần vận tốc áp suất trung bình theo thời gian u’, p’ thành phần vận tốc áp suất mạch động xung quanh giá trị trung bình Với hai phương trình trên, hệ phương trình RANs có dạng trung bình sau: ui (5) 0 xi u u ui u p 2ui uj i i j g i (6) t x j xi x j x j x j Trong đó: uiu j đại lượng khác không đại lượng quan trọng mơ dòng chảy rối, gọi ứng suất Reynolds (Reynolds stress) có quan hệ với ứng suất tiếp rối sau ij u 'i u ' j k ij (7) Phương trình Navier Stoke trung bình (RANs) chuyển thành dạng (8) sau ij ui u ui uj i ( p k ij ) gi t x j xi x j x j x j Để đóng kín (giải) RANs, cần phải xác định ij thông qua vài giả 100 (8) thuyết, giả thuyết tuyến tính hay khơng tuyến tính độ nhớt rối (linear or non linear eddy KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) viscosity), hay giả thuyết mơ hình ứng suất Reynolds (Reynolds stress model, RSM) Từ giả thuyết nhà khoa học thiết lập nhiều mơ hình tính tốn dòng rối, kể đến - Mơ hình phương trình (K equation): giải phương trình đối lưu chảy rối (turbulent transport equation) thường động chảy rối Nguồn gốc mơ hình phương trình chảy rối mơ hình phương trình Prandtl k2 t k l CD (9) k uk u i k2 u 'i u ' j CD t x j x j l x j T k k x j Trong đó: t xốy nhớt (eddy viscosity) hay độ nhớt rối (turbulent viscosity) Hệ số khép kín k , CD 0.08 , k l - Mơ hình hai phương trình (K-Epsilon equation): Mơ hình chảy rối hai phương trình mơ hình phổ biến mơ hình chảy rối Theo định nghĩa, mơ hình chảy rối hai phương trình bao gồm thêm hai quan hệ bổ trợ C D (10) phương trình đối lưu để mơ tả cho tính chảy rối dòng chảy Thông thường biến đối lưu động chảy rối (turbulent kinetic energy) k, biến đối lưu thứ hai khác phụ thuộc vào kiểu mô hình hai phương trình Lựa chọn phổ biến tiêu tán rối (turbulent dissipation) k2 t C (11) Phương trình k: t k ui k ui k ( ) u 'i u ' j t xi xi k xi x j (12) Phương trình : ui t ui 2 ( ) C u ' u ' C 1 i j 2 t xi xi xi k x j k Trong đó: C 0.09; k 1.0; 1.3; C1 1.44; C2 1.92 ; - Mơ hình RNG (Renormalization-Group): Mơ hình dùng chung phương trình với mơ hình K-epsilon, nhiên giá trị số thực nghiệm phương trình K-epsilon tìm dạng (explicit method) Trong Flow 3D, mơ hình RNG khuyến khích sử dụng cho có độ xác so với mơ hình dòng rối khác (Kermani et al 2014, Sadegh et al 2016) 2.2 Mơ hình vật lý Mơ hình vật lý xây dựng Phòng thí nghiệm Thủy lực tổng hợp Trường Đại học (13) Thủy lợi Tại đây, mơ hình mặt cắt tràn với tỉ lệ 1:50 thiết kế lắp đặt máng kính chữ nhật gồm khoang, trụ pin nửa trụ pin bên, mơ tả chi tiết Hình Vận tốc dòng chảy tràn đo vị trí sát mặt tràn điểm dọc theo tuyến khoang tràn Thiết bị điện tử P.EMS Hà Lan với đầu đo E40 E30 sử dụng để đo vận tốc Áp suất trung bình, áp suất mạch động tràn mũi phun đo thiết bị điện tử SDA- 830C Nhật chế tạo thiết bị điện tử khác KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 101 1,2m 1,28m 0,74m Tuyến Tuyến Hình Mặt cắt tràn sơ đồ bố trí điểm đo 2.3 Phương pháp đánh giá Để đánh giá kết tính mơ hình tốn, chúng tơi sử dụng hai trị số: hệ số Nash, NSE (the Nash – Sutcliffe efficiency) sai số trung bình, Xtb, với cơng thức tính n NSE i 1 n X tb ( X obs ,i X sim ,i ) ( X obs ,i X obs )2 i 1 n X obs ,i X sim, i *100 n i 1 X obs , i (14) (15) Trong đó: Xobs ,i giá trị thực đo; X obs giá trị thực đo trung bình; X sim,i giá trị mô phỏng; n số lượng giá trị tính tốn Hệ số Nash hệ số thể tương quan giá trị thực đo giá trị tính tốn Mơ hình tốn cho kết tốt có Nash lớn gần sai số trung bình nhỏ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Dòng chảy qua đập tràn dòng chảy rối chịu ảnh hưởng trọng lực Do Flow-3D cần lựa chọn mơ hình dòng chảy chịu ảnh hưởng trọng lực mơ hình dòng chảy rối Việc lựa chọn kích thước lưới hợp lý cho tính toán nhiệm vụ quan trọng Giá trị ảnh hưởng khơng đến độ xác mơ hình mà thời gian tính tốn Do đó, số lượng tính tốn cần khống chế phải đảm bảo đủ độ phân giải thể mối quan hệ dòng chảy vật cản trụ pin mố bên Kích thước 102 Hình Hình ảnh tràn mơ Flow-3D tính tốn x y z 0.01m nghiên cứu lựa chọn qua tiêu chí sau: a) nhỏ bề rộng tràn độ sâu mực nước nhỏ tràn; b) tham khảo nghiên cứu thực trước (Kermani et al 2014, Sadegh et al 2016, Kumcu et al 2016) Để thiết lập mơ hình đập tràn, cần định dạng mặt cắt tràn Autocad, sau xuất file dạng *.stl nhập trực tiếp vào Flow-3D (Hình 2) Xác định điều kiện biên sau: dòng chảy miền tính tốn đặt hệ tọa độ Đề mặt, với thứ tự là: biên thượng lưu (Xmin) gán điều kiện biên áp suất với chiều cao cụ thể cột nước tràn H: Xmin≡ P (Hydrostatic Pressure), biên hạ lưu (Xmax) biên dòng chảy (Outflow) gán: Xmax≡ O (Outflow), biên thấp trục Z (đáy kênh hạ lưu) gán điều kiện biên tường cứng: Zmin≡ W (Wall), biên cao trục Z gán biên đối xứng: Zmax≡ S, biên theo phương Y gồm tường bên trái với Ymin≡ W (Wall) tường bên phải Ymax≡ W (Wall) Trong đó: X phương dọc theo chiều dòng chảy từ thượng lưu đến hạ lưu tràn; Y phương vng góc với dòng chảy, từ tường cánh bên trái sang tường cánh bên phải; Z phương thẳng đứng theo độ sâu dòng chảy Trong báo này, phần mềm Flow-3D áp dụng thử nghiệm nhằm xác định vận tốc dòng chảy phân bố áp suất mặt đập KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) tràn thủy điện Đồng Nai Các mơ hình dòng rối khác tính tốn với lưu lượng qua đập tràn Q = 150.76 l/s cột nước tràn H = 0.232 m Kết tính tốn mơ hình dòng chảy rối thể mục Dựa kết tính tốn, tác giả lựa chọn mơ hình dòng rối tốt phục vụ việc mơ dòng chảy qua tràn 3.1 Vận tốc dòng chảy Nhà máy thủy điện Đồng Nai bậc thang thứ sơng Đồng Nai, có nhiệm vụ khai thác tiềm thủy điện, kết hợp sử dụng tổng hợp nguồn nước đảm bảo chống lũ cho hạ du Tràn tổng thể cơng trình thủy điện Đồng Nai đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong khơng chân khơng Tồn đập tràn gồm khoang, chiều rộng khoang 15m, trụ pin mố bên phía thượng lưu dạng lượn tròn, phía hạ lưu vng góc, chiều dày trụ pin mố bên 3,5m, có bố trí khe van Việc tính tốn xác vận tốc dòng chảy qua đập tràn đóng vai trò vơ quan trọng, đảm bảo an tồn hệ thống cơng trình Kết tính tốn vận tốc dòng chảy trình bày bảng đồ thị b) a) 0.80 8.00 6.00 K-Epsilon RNG 5.00 K LES 4.00 Thực nghiệm Áp suất tràn (m) Vận tốc (m/s) 7.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0.70 0.60 K-Epsilon RNG 0.50 K LES 0.40 Thực nghiệm 0.30 0.20 0.10 0.00 9 Vị trí điểm tràn Vị trí điểm tràn Hình So sánh: a) vận tốc b) áp suất thực đo với tính tốn mơ hình dòng rối Bảng So sánh giá trị vận tốc thực đo tính tốn mơ hình dòng rối Mơ hình dòng rối Chỉ tiêu so Hệ số Nash sánh Xtb RNG 0.86 10.9% Có thể thấy rằng, mơ hình Flow-3D cung cấp góc nhìn dễ dàng đầy đủ trường vận tốc dòng chảy qua tràn, so với mơ hình vật lý, thơng qua việc mơ dòng chảy theo chiều x, y, z Hình 3a bảng cho thấy, mơ hình dòng rối RNG K-epsilon cho kết K -1.53 42.6% K-epsilon 0.84 11.4% LES 0.72 15% tốt, mơ hình dòng rối RNG có kết tốt Bảng tổng hợp giá trị vận tốc đo đạc mô hình vật lý kết tính tốn mơ hình RNG Flow-3D điểm mặt tràn Bảng Các giá trị vận tốc thực đo tính tốn theo mơ hình RNG TT Vận tốc thực đo (m/s) 1.016 2.140 2.212 2.922 u 1.071 1.692 1.962 2.010 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) Vận tốc tính tốn (m/s) v w Vận tốc tổng hợp 0.006 0.737 1.300 -0.002 0.187 1.702 -0.003 -0.957 2.183 0.003 -1.956 2.805 103 Vận tốc thực đo (m/s) 3.288 3.320 3.790 3.859 3.650 TT 12 u 2.030 2.373 3.410 3.744 3.693 Vận tốc (m/s) 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 Vận tốc tính tốn (m/s) v w Vận tốc tổng hợp 0.012 -2.508 3.208 0.006 -2.560 3.491 -0.036 -1.534 3.739 -0.028 -0.059 3.744 -0.010 1.501 3.986 Giá trị vận tốc thực đo Giá trị vận tốc tính tốn 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Khoảng cách đến chân tường cánh (m) 1.4 Hình So sánh vận tốc thực đo tính tốn theo mơ hình RNG Bảng cho thấy: Vận tốc u theo phương X có xu hướng tăng dần dọc theo chiều dài dòng chảy đến trước mũi hắt Vận tốc v theo phương Y có giá trị nhỏ, khơng ảnh hưởng nhiều đến vận tốc tổng hợp Điều phù hợp vị trí điểm đo nằm tràn, chịu ảnh hưởng trụ pin, hướng dòng chảy vng góc với trục Y Ngồi ra, tính chất đối xứng tràn theo phương Y nên trường vận tốc mặt cắt gần nhau, trừ mặt cắt sát trụ pin Hình mơ tả thay đổi hướng vận tốc dòng chảy tràn mũi hắt Vận tốc w theo phương Z có giá trị âm dương xen lẫn thể hướng chuyển động khác Những giá trị âm phù hợp, phản ánh rõ tính chất rơi dòng chảy vị trí mái tràn (từ V3 đến V8) Mặt khác, giá trị dương ảnh hưởng thiết kế tràn với phần vát phía trước tràn (V1, V2) mũi hắt (V9) làm vận tốc vị trí có hướng lên Hình so sánh kết tính tốn vận tốc theo mơ hình RNG với số liệu 104 thực đo Có thể thấy, giá trị có đồng cao, thể qua tiêu: hệ số Nash 0.86 sai số trung bình 10.9% 3.2 Áp suất mặt tràn Tương tự vận tốc, áp suất tràn đo điểm, giá trị tính tốn mơ hình dòng rối khác so sánh với số liệu thí nghiệm (Hình 3b) Có thể thấy rằng, mơ hình dòng rối cho kết xấp xỉ nhau, hệ số Nash dao động từ 0.71 đến 0.73 sai số trung bình nằm khoảng 30-39% (Bảng 3) Giá trị áp suất nhỏ xuất điểm số mặt tràn Trong thực tế, áp suất tràn vấn đề quan tâm trình thiết kế vận hành đập tràn, kết Bảng cho thấy mơ hình dòng rối Flow-3D mơ tương đối tốt áp suất tràn Bảng So sánh áp suất tính tốn thực đo mơ hình dòng rối Mơ hình dòng rối Chỉ Hệ số tiêu so Nash sánh Xtb RNG 0.72 K 0.71 K-epsilon 0.73 LES 0.72 30% 33% 39% 35% Từ kết thu mơ dòng chảy qua tràn mơ hình dòng rối khác nhau, thấy mơ hình dòng rối RNG có kết tốt Tuy nhiên, để kiểm tra tính phù hợp mơ hình việc mơ dòng chảy qua tràn với điều kiện khác nhau, điều kiện biên mô hình thay đổi tiếp tục tính tốn giá trị vận tốc áp suất mặt tràn Kết tính tốn với mơ hình dòng rối RNG, với lưu lượng qua tràn 184.13 l/s cột nước H = 0.261 m, thể mục 3.3 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 3.3 Kiểm định mơ hình dòng rối RNG Kết tính tốn vận tốc dòng chảy cột nước áp suất mặt tràn so với thực đo, lưu lượng Q = 184.13 l/s trình bày hình bảng Kết tính vận tốc theo RNG có hệ số Nash 0.72 sai số trung bình 12.5% Kết tính áp suất có hệ số Nash 0.64 10.00 0.80 9.00 0.70 8.00 Giá trị vận tốc thực đo Giá trị vận tốc tính tốn 6.00 Nash=0.72 Xtb=12.5% 5.00 Giá trị áp suất thực đo Giá trị áp suất tính tốn 0.60 Áp suất (m) 7.00 Vận tốc (m/s) sai số trung bình 37% Sau kiểm định, nhận thấy mơ hình Flow-3D thành cơng việc mơ dòng chảy qua đập tràn thực dụng với cấp lưu lượng khác Các tiêu so sánh mức đạt trở lên, số trường hợp tốt Tuy nhiên, kết tính tốn áp suất có sai số cao so với tính tốn vận tốc 4.00 3.00 0.50 Nash=0.64 Xtb=37% 0.40 0.30 0.20 2.00 0.10 1.00 0.00 0.00 Vị trí điểm đo tràn Vị trí điểm đo tràn Hình So sánh vận tốc áp suất thực đo với tính tốn theo RGN Bảng So sánh giá trị vận tốc, áp suất thực đo với kết tính tốn theo RNG TT Mặt cắt V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 Vị trí Điểm đầu đường cong tràn Đỉnh tràn cao Mái tràn Mái tràn Mái tràn Mái tràn Điểm thấp Cong Mũi phun Vận tốc (m/s) thực đo tính tốn 1.612 1.550 2.524 1.655 2.675 2.283 3.169 2.816 3.361 3.156 3.484 3.352 3.667 3.641 3.977 3.343 3.687 3.738 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bài báo trình bày kết tính tốn vận tốc áp suất mặt tràn thực dụng thủy điện Đồng Nai 2, sử dụng bốn mơ hình dòng rối khác phần mềm Flow-3D Mơ hình RNG cho kết mơ tốt so với mơ hình lại K, K-epsilon LES Kết tính tốn cho thấy mơ hình dòng rối RNG có tương quan tốt giá trị vận tốc thực đo tính tốn, thể qua tiêu: Hệ Cột nước áp suất (m) thực đo tính tốn 0.2199 0.2968 0.1334 0.204 0.0262 0.1034 0.0131 0.059 0.0083 0.0354 0.0772 0.0638 0.1689 0.1516 0.1847 0.1646 0.1959 0.202 số Nash dao động từ 0.86 đến 0.72; Sai số trung bình 10.9% Khi tính tốn áp suất, hệ số Nash đạt từ 0.72 đến 0.64 Do hạn chế độ dài báo, tác giả trình bày kết tính tốn vận tốc áp suất để đánh giá mơ hình dòng rối Flow-3D Mơ độ sâu dòng chảy qua tràn với cấp lưu lượng khác trình bày kĩ báo Phương pháp nghiên cứu dòng chảy qua tràn mơ hình số có KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 105 tính ưu việt so với mơ hình vật lí, thuận tiện, hữu hiệu chi tiết thơng tin có phân tích dòng chảy Mơ hình Flow-3D cung cấp góc nhìn dòng chảy qua tràn tồn diện so với mơ hình vật lí Tuy nhiên, mơ hình vật lí cơng cụ hữu hiệu song hành bổ trợ cho mơ hình số cải thiện khả tính tốn TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Văn Song, (2014), Nghiên cứu cải tiến mố tiêu sau cống vùng triều có diện lớn – áp dụng cho trường hợp cống Thủ Bộ Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, 45, 146-156 Ngun Cơng Thành, Hà Đình Phương, (2014), Tiêu hao lượng dòng chảy qua bậc nước mái hạ lưu đập dâng nước Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, 46, 63-70 Kumcu (2016), Investigation of flow over spillway modeling and comparison between experimental data and CFD analysis KSCE Journal of Civil Engineering, No 3, pp 1-11 Sadegh, D K and Parsaie, A (2016), Numerical modeling of flow pattern in dam spillway’s guide wall Case study: Balaroud dam, Iran Alexandria Engineering Journal, No 55, pp 467-473 Kerami, E F and Barani, G A (2014), Numerical simulation of flow over spillway based on the CFD method Scientia Iranica A, 21(1), pp 91-97 Flow-3D user’s manual Abstract: THE SIMULATION OF FLOW VELOCITY AND PRESSURE ON AN OGEE SPILLWAY USING FLOW-3D This paper aims to simulate the flow over ogee spillways by using Flow-3D software, which is applied for Dong Nai hydropower station The flow velocity and pressure were calculated and analyzed through four different turbulent models The results indicated that the RNG model is better than K, Kepsilon and LES models, when they were both compared with observed data in case the discharge was 150.76 l/s The Nash – Sutcliffe efficiency (NSE) and the percent difference of RNG model are 0.86 and 10.9%, respectively The model was also validated through other discharge, Q = 184.13 l/s, and presented good agreement with experimental results Keyword: Flow 3D, Ogee spillway, RNG, Flow simulation Ngày nhận bài: 03/5/2018 Ngày chấp nhận đăng: 12/6/2018 106 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) ... LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bài báo trình bày kết tính tốn vận tốc áp suất mặt tràn thực dụng thủy điện Đồng Nai 2, sử dụng bốn mơ hình dòng rối khác phần mềm Flow- 3D Mơ hình RNG cho kết mơ tốt so với mơ hình. .. Giá trị áp suất nhỏ xuất điểm số mặt tràn Trong thực tế, áp suất tràn vấn đề quan tâm trình thiết kế vận hành đập tràn, kết Bảng cho thấy mơ hình dòng rối Flow- 3D mơ tương đối tốt áp suất tràn Bảng... hình dòng rối RNG có kết tốt Bảng tổng hợp giá trị vận tốc đo đạc mô hình vật lý kết tính tốn mơ hình RNG Flow- 3D điểm mặt tràn Bảng Các giá trị vận tốc thực đo tính tốn theo mơ hình RNG TT Vận