岩溶管道的折算渗透系数取值探讨

发布时间：2021-01-17 23:34

　　为完善岩溶管道的折算渗透系数计算方法,基于Izbash指数方程,在考虑了局部水头损失和沿程水头损失的条件下推导了岩溶管道的折算渗透系数公式,并通过建立弯折岩溶管道模型验证该方法的合理性。基于此弯折岩溶管道模型,采用单因素分析法,讨论了4种流态分区（层流区、水力光滑区、第二过渡区和水力粗糙区）下折算渗透系数对水流的雷诺系数、岩溶管道直径和弯折角度以及岩溶管道计算长度的响应。结果表明:（a）岩溶管道较短时,大雷诺系数和水流边界条件的急剧变化会产生较大的局部水头损失,此时推导的考虑局部水头损失的折算渗透系数可以较好地反映实际情况。（b）岩溶管道直径对折算渗透系数的影响最大;雷诺系数只在层流区影响较大,其他3个流态区雷诺系数、弯折角度和岩溶管道计算长度的影响与管道直径相比较小。 

【文章来源】：河海大学学报(自然科学版). 2020,48(02)北大核心

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【部分图文】：

弯折岩溶管道概念模型

Κ L(f+j) = 2gd 2 l [ λl+( 0.946sin 2 θ 2 +2.05sin 4 θ 2 )d ]Reν w ?????? ??? (10) Κ L(f) = 2gd 2 λReν w ?????? ??? (11)由式(10)(11)可知折算渗透系数与弯折角度的关系:(a)当Re一定时,随着θ增加,KL(f+j)逐渐减小;KL(f)不变,比KL(f+j)偏大。(b)采用增幅函数Ri=(KL(f)-KL(f+j))/KL(f+j)×100%反映KL(f)比KL(f+j)增大的幅度。由图2可知,同一Re下,θ越大,局部水头损失和Ri越大;θ一定时,Re越大,Ri越大。

式中:KLi——各水平参数变化下计算的折算渗透系数;KLs——初始折算渗透系数。式(12)表明,L值越大,岩溶管道折算渗透系数对此参数的响应越明显,敏感指数L计算结果如图3所示。表1 各参数初始值Table 1 Initial value of each parameter 流态分区 Re d/m l/m θ/(°) 层流区 1×103 0.5 10 39 水力光滑区 1×104 0.5 10 29 第二过渡区 1×105 0.5 10 26 水力粗糙区 1×106 0.5 10 24

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硕士论文
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本文编号：2983808