某转弯泄水槽的水力特性研究

发布时间：2020-12-29 12:42

　　泄水槽因结构简单、泄流效果好等优点广泛应用于各水利工程中。大部分泄水槽通常都设置为直槽,出流一般会通过设置挡水墙将水流汇入河道。在上游水位较高时,泄流流速较大,使得出流具有较大的能量,会对挡水墙和下游河道带来安全隐患。因此,在较高水位泄流时,需要重点关注如何对下泄水流进行消能并将水流有效导向下游河道。本文通过对转弯泄水槽的消能设施进行优化,提出了一种新型高效消能工,并对其水力特性进行研究。本文以某实际水利工程为背景,对转弯泄水槽不同方案的水力特性进行了对比研究和分析。通过物理模型试验验证了校核洪水位下泄水槽的泄流能力,对泄水槽中的水面线、流速及压强等水力参数进行测试和分析。在保证下游安全的基础上,综合比较和分析了不同方案的消能效果,提出了一种适用于转弯泄水槽的新型高效消能工。通过FLUENT数值模拟计算,验证物理模型试验结果的可靠性。主要研究成果如下:（1）总结了国内外学者对泄水槽泄水工程的研究现状,特别关注了有关泄水槽末端消能防冲以及优化措施方面的研究,分析比较了泄水建筑物不同消能方式的优缺点,研究既能导流又能满足消能要求的新型高效消能工,对消能工的尺寸进行合理设计。（2）对泄水槽泄... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 泄水槽泄洪消能工程国内外研究现状
        1.2.1 泄洪消能研究现状
        1.2.2 辅助消能工研究现状
    1.3 本文的主要内容和研究方法
2.数值计算原理及紊流模型基本理论
    2.1 数值计算原理
    2.2 紊流模型
        2.2.1 零方程模型
        2.2.2 单方程模型
        2.2.3 双方程模型
    2.3 紊流数值模拟基本理论
        2.3.1 紊流的基本方程
        2.3.2 数值离散方法
    2.4 自由水面模拟
    2.5 本章小结
3.某工程转弯泄水槽的物理模型试验
    3.1 工程概况
        3.1.1 工程规模
        3.1.2 工程布置
        3.1.3 工程地质条件
        3.1.4 水库特征水位及流量
    3.2 模型试验原理
        3.2.1 相似准则
        3.2.2 模型的安装
        3.2.3 测试手段
    3.3 模型设计及试验方案
        3.3.1 模型设计
        3.3.2 试验方案
    3.4 试验结果及分析
        3.4.1 流态
        3.4.2 流速
        3.4.3 压强
        3.4.4 下游冲刷
        3.4.5 消能率
    3.5 本章小结
4.基于CFD软件的转弯泄水槽三维数值模拟
    4.1 数学模型建立
    4.2 数值计算求解
        4.2.1 边界条件
        4.2.2 设置求解方法
    4.3 数值模拟结果
        4.3.1 泄流能力分析
        4.3.2 沿程水面高程分析
        4.3.3 泄水槽流速分析
        4.3.4 沿程压强分布
    4.4 本章小结
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
致谢



本文编号：2945658