船闸分散输水系统多孔壁面射流掺混特性数值模拟研究

发布时间：2021-01-30 22:44

　　船闸是内河水运交通中不可分割的一部分,是实现河流渠化的通航建筑主要型式之一。而输水系统是控制船闸可靠和高效运行的关键,其设计水平的高低直接影响到船闸建设的成败。分散输水系统多孔壁面射流是船闸中常见的水动力学问题,其掺混特性的研究对船舶停泊安全有着重要意义。然而船闸分散输水系统型多孔壁面射流不仅仅需要考虑三维壁面射流的情况,还要考虑更加复杂的边界条件。目前关于分散式输水系统中多孔壁面射流间以及射流同环境水体的掺混作用的相关研究成果还较少。为探明其掺混特性,本文利用FLUENT软件建立了单孔以及并行双孔的三维壁面射流数学模型,并根据国家自然科学基金项目（51509027）中的物理模型实验结果最终确定采用RSM紊流模型及IPSO算法等进行数值模拟计算。通过对主要流动范围内面积紊动强度和射流对称面径向速度沿程分布两方面对射流掺混特性进行研究,得出主要成果及结论如下:1.基于紊动强度的概念,本文提出了面积紊动强度IA的概念,定义为脉动流速均方根与时均速度在整个平面内的比值。2.研究发现径孔比（径向距离与孔间距的比值）对闸室掺混有着重要意义,具体如下:（1）当径孔比D/d≥20时,汇聚区极短,两股... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

第二章 壁面射流基础理论外层交界处有其他条件，令()()11/52f Af 1）变为：()0'22''22''2'62ff ff f dd 面射流特性方形或矩形（有限特征比）、椭圆形以及三角形等孔口或之为三维壁面射流[4]，如图 2.1 所示。而三维壁面射流速度

三维壁面射流速度剖面示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]船闸输水系统多孔相向紊动射流研究综述[J]. 陈明,陶园园,张星星,黄海津,牛万芬.  水运工程. 2016(12)
[2]射流孔入射雷诺数对循环射流混合槽内流场特性影响研究[J]. 王伟,吴剑华,禹言芳,刘笑任,孟辉波.  沈阳化工大学学报. 2014(02)
[3]近壁面处理对湍流数值计算的影响分析[J]. 张涛,朱晓军,彭飞,闵少松.  海军工程大学学报. 2013(06)
[4]船闸闸墙廊道侧支孔射流研究[J]. 黎贤访,李云,王勇.  水利水运工程学报. 2011(01)
[5]多孔横向紊动射流流场的数值分析[J]. 白珊,李少华,王坤玉,袁斌.  东北电力大学学报(自然科学版). 2007(04)
[6]多孔横向紊动射流涡量场的数值分析[J]. 李少华,袁斌,刘利献,郭婷婷,白珊.  中国电机工程学报. 2007(23)
[7]不同湍流模型在管道流动阻力计算中的应用和比较[J]. 周志军,林震,周俊虎,刘建忠,岑可法.  热力发电. 2007(01)
[8]可压缩κ-ω方程紊流模型及其应用[J]. 李国君,丰镇平,徐克鹏,沈祖达.  工程热物理学报. 1999(03)
[9]横流中多孔射流浓度场的特性[J]. 槐文信,杨晓亭.  武汉水利电力大学学报. 1997(05)
[10]船闸复杂分散输水系统输水数学模型研究[J]. 杨朝东,宣国祥,张瑞凯.  水利水运科学研究. 1997(03)

博士论文
[1]横向流动条件下多孔水平动量射流掺混特性研究[D]. 肖洋.河海大学 2005

硕士论文
[1]动水环境下三维壁面射流机理特性的研究[D]. 邓继军.扬州大学 2010
[2]二尖瓣反流的超声成像模拟[D]. 邓敏.四川大学 2006



本文编号：3009711