多级消力池泄水陡坡水力特性试验研究

发布时间：2020-10-25 02:02

　　 泄水陡坡是引水式电站的重要组成部分,电站的运行安全与之息息相关。为保证新疆某水电站工程的安全运行,对该水电站多级消力池泄水陡坡的水力特性及结构优化进行全面、深入的研究。本文通过物理模型试验、数值模拟和理论分析相结合的方法对该多级消力池泄水陡坡进行研究,运用物理模型试验的方法对原设计方案进行模型试验,测得了不同工况下该泄水陡坡的水力特性:过流能力、水深、速度场。分析物理模型试验实测数据发现原设计方案中各工况下的过流能力均无法满足设计要求、部分结构设计边墙高度偏低、各级消力池中水流翻滚剧烈,消能效果差等问题。针对以上问题对该泄水陡坡体型结构进行了相应的优化,并且在各级消力池中增设辅助消能设施—悬栅,对优化方案再次进行物理模型试验。根据实测数据分析发现优化结构以后的多级消力池泄水陡坡过流能力提高能够满足设计要求;整体边墙高度均能满足运行要求;消力池消能效果提高,对各级消力池增设悬栅之后对降低尾水渠流速有显著作用。根据优化后的设计方案使用FLUENT软件对泄水陡坡各工况进行数值模拟运算,并将数值模拟计算结果与结构优化后的物理模型试验结果进行对比,发现数值模拟计算结果与物理模型试验结果吻合良好。为深入分析多级消力池泄水陡坡流场提供可能,同时,为体型结构的进一步优化提供技术保障。
【学位单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TV653;TV135.2
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状分析
    1.3 研究目标
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法
    1.6 技术路线
第2章 泄水陡坡水力特性模型试验研究
    2.1 工程概况
    2.2 物理模型试验
    2.3 模型试验内容
    2.4 模型试验结果及分析
    2.5 原设计方案存在的主要问题
    2.6 本章小结
第3章 结构优化试验及分析
    3.1 结构优化
    3.2 优化试验结果及分析
    3.3 本章小结
第4章 泄水陡坡整体三维数值模拟
    4.1 数学模型的选择
    4.2 数值模拟工况
    4.3 边界条件与初始条件
    4.4 计算区域及网格划分
    4.5 计算结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 原设计方案试验结果
    5.2 结构优化及试验结果
    5.3 数值模拟研究结论
    5.4 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简历

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本文编号：2855296