闸后单向扩散水流特性试验分析
发布时间：2021-01-08 09:17
扩散流是水利工程中普遍的水流现象。在河道、溢洪道设计、水泵站、水电站进出水口和水平布置的组合建筑物附近常常存在,这种现象对周围的流场有着不可忽略的影响。对于单向扩散,建筑物后产生斜流、旋涡和环流等不利的水流形态,对下游消能工及两侧的河道、导流墙造成极大的安全威胁。如果扩散角过大,下游建筑物周围会产生流动分离,分离区内会产生非稳态的旋涡运动,会对建筑物安全造成严重的不利影响。随着流量、闸门开度、下游水深等因素的变化,产生的影响程度也不尽相同,因此对这种扩散作用下的建筑物下游流场的研究以及非稳态旋涡运动及产生机理,有着非常重要的意义。本文主要针对闸门的过流特性以及闸后单向扩散水流特性进行了研究。采用物理模型试验,设计了全断面过流方案和束窄河道过流两种方案,分别对不同流量、闸门相对开度、下游水位和扩散角共57种工况进行了研究,采用高锰酸钾溶液作为示踪剂对流态进行观测,运用ADV（声学多普勒测速仪）对流速进行测量。通过对试验结果的整理和分析,对比扩散与未扩散工况下的过流特性,下游水流流场,分析了闸后扩散的产生机理、影响扩散的主要因素,总结了闸后单向扩散的的规律,如下:（1）通过研究两种方案闸孔...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
丹东爱河流域地形图
丹东爱河分流堰设计布置图
水流结构复杂的特点，由图可以明显看出水闸下游有明显的单向扩散现象，如图1-3 所示。此外扩散流对建筑物的过流能力、消能工的尺寸以及两侧的建筑物安全都具有一定的影响。随着这种建筑物的广泛应用，此类问题越来越突出，因此有必要对单向的扩散水流进行研究。图 1-1 丹东爱河流域地形图Fig.1-1 The topographic map of the DandongAihe
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁坝绕流流场及局部冲刷三维数值模拟研究[J]. 宁健,李国栋,马淼. 水动力学研究与进展（A辑）. 2017(01)
[2]槽道紊流中涡旋倾角的概率密度分布特征[J]. 陈槐,李丹勋,王浩,王兴奎. 应用基础与工程科学学报. 2016(04)
[3]基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量计算模型研究[J]. 曹玉升,畅建霞,陈晓楠,黄会勇. 水利学报. 2016(06)
[4]三维圆柱绕流数值模拟湍流方法的选择[J]. 乔永亮,桂洪斌,刘祥鑫. 水利水运工程学报. 2016(03)
[5]丁坝群附近流场及局部冲刷的三维数值模拟[J]. 杨兰,李国栋,李奇龙,戚晓明,白夏. 水动力学研究与进展（A辑）. 2016(03)
[6]无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的推求与验证[J]. 李睿,田忠,邓军. 水电能源科学. 2015(11)
[7]A Field Investigation on the Effects of Background Erosion on the Free Span Development of a Submarine Pipeline[J]. WEN Shipeng,XU Jishang,HU Guanghai,DONG Ping,SHEN Hong. Journal of Ocean University of China. 2015(04)
[8]恒定有压扩散流局部非稳态现象数值模拟研究[J]. 叶飞,周振民,高学平,刘龙. 水力发电学报. 2014(04)
[9]溢洪道掺气坎槽后掺气水流三维数值模拟研究[J]. 高学平,贾来飞,宋慧芳,崔光虎. 水力发电学报. 2014(02)
[10]三汊河闸立面二维水动力特性及闸门上脉动压力的频谱分析[J]. 薛晓鹏,赵军,张昕怡,曾诚,王玲玲. 水电能源科学. 2014(01)
博士论文
[1]开口后台阶引射及窄宽度二维台阶绕流的湍流非定常特性实验研究[D]. 柯峰.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]中低水头船闸引航道及输水系统水力特性研究[D]. 姜静.长江科学院 2017
[2]闸坝下游水流基本特性研究[D]. 陈家萱.西北农林科技大学 2017
[3]丁坝挑角对曲线交汇口弯道的影响[D]. 曹倩.河北工程大学 2014
[4]后台阶及方形钝体绕流湍流场数值模拟及PIV实验研究[D]. 郝俪娟.哈尔滨工业大学 2012
[5]平板闸门小开度流量系数研究与闸后水流数值模拟分析[D]. 毛舒娅.昆明理工大学 2011
[6]溢流坝弧形闸门不同开度水流三维数值模拟[D]. 刘景.大连理工大学 2013
[7]平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究[D]. 黄海艳.昆明理工大学 2011
[8]高淹没度下闸堰出流水力特性分析与数值模拟[D]. 羌鑫梁.扬州大学 2009
[9]宽顶堰上闸孔淹没出流的特性研究[D]. 刘亚云.郑州大学 2007
[10]带自由表面的后向台阶流动的流场研究[D]. 曾诚.河海大学 2006
本文编号：2964334
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
丹东爱河流域地形图
丹东爱河分流堰设计布置图
水流结构复杂的特点，由图可以明显看出水闸下游有明显的单向扩散现象，如图1-3 所示。此外扩散流对建筑物的过流能力、消能工的尺寸以及两侧的建筑物安全都具有一定的影响。随着这种建筑物的广泛应用，此类问题越来越突出，因此有必要对单向的扩散水流进行研究。图 1-1 丹东爱河流域地形图Fig.1-1 The topographic map of the DandongAihe
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁坝绕流流场及局部冲刷三维数值模拟研究[J]. 宁健,李国栋,马淼. 水动力学研究与进展（A辑）. 2017(01)
[2]槽道紊流中涡旋倾角的概率密度分布特征[J]. 陈槐,李丹勋,王浩,王兴奎. 应用基础与工程科学学报. 2016(04)
[3]基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量计算模型研究[J]. 曹玉升,畅建霞,陈晓楠,黄会勇. 水利学报. 2016(06)
[4]三维圆柱绕流数值模拟湍流方法的选择[J]. 乔永亮,桂洪斌,刘祥鑫. 水利水运工程学报. 2016(03)
[5]丁坝群附近流场及局部冲刷的三维数值模拟[J]. 杨兰,李国栋,李奇龙,戚晓明,白夏. 水动力学研究与进展（A辑）. 2016(03)
[6]无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的推求与验证[J]. 李睿,田忠,邓军. 水电能源科学. 2015(11)
[7]A Field Investigation on the Effects of Background Erosion on the Free Span Development of a Submarine Pipeline[J]. WEN Shipeng,XU Jishang,HU Guanghai,DONG Ping,SHEN Hong. Journal of Ocean University of China. 2015(04)
[8]恒定有压扩散流局部非稳态现象数值模拟研究[J]. 叶飞,周振民,高学平,刘龙. 水力发电学报. 2014(04)
[9]溢洪道掺气坎槽后掺气水流三维数值模拟研究[J]. 高学平,贾来飞,宋慧芳,崔光虎. 水力发电学报. 2014(02)
[10]三汊河闸立面二维水动力特性及闸门上脉动压力的频谱分析[J]. 薛晓鹏,赵军,张昕怡,曾诚,王玲玲. 水电能源科学. 2014(01)
博士论文
[1]开口后台阶引射及窄宽度二维台阶绕流的湍流非定常特性实验研究[D]. 柯峰.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]中低水头船闸引航道及输水系统水力特性研究[D]. 姜静.长江科学院 2017
[2]闸坝下游水流基本特性研究[D]. 陈家萱.西北农林科技大学 2017
[3]丁坝挑角对曲线交汇口弯道的影响[D]. 曹倩.河北工程大学 2014
[4]后台阶及方形钝体绕流湍流场数值模拟及PIV实验研究[D]. 郝俪娟.哈尔滨工业大学 2012
[5]平板闸门小开度流量系数研究与闸后水流数值模拟分析[D]. 毛舒娅.昆明理工大学 2011
[6]溢流坝弧形闸门不同开度水流三维数值模拟[D]. 刘景.大连理工大学 2013
[7]平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究[D]. 黄海艳.昆明理工大学 2011
[8]高淹没度下闸堰出流水力特性分析与数值模拟[D]. 羌鑫梁.扬州大学 2009
[9]宽顶堰上闸孔淹没出流的特性研究[D]. 刘亚云.郑州大学 2007
[10]带自由表面的后向台阶流动的流场研究[D]. 曾诚.河海大学 2006
本文编号：2964334
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/2964334.html
