闸前漩涡特性及影响因素试验研究
发布时间：2021-07-24 22:43
在水工建筑物的进水口前常常会发生漩涡,若是产生吸气漏斗漩涡,会恶化进水口流态、降低进水口的泄流能力、加剧水流脉动引起建筑物的震动等危害。进水口漩涡影响因素的研究几乎是所有工程中实际漩涡问题研究的基础。前人关于漩涡的研究主要为导流洞、电站、泄洪洞等的进水口,而针对闸门局部开启时闸前漩涡特性的研究较少;近年来对一些工程的消涡方法研究较多,而专门针对漩涡影响因素的分析较少。为了避免闸前有害漩涡的发生或减少漩涡的危害,消除水利工程中的安全隐患,有必要对闸门前吸气漩涡的影响因素进行研究,本文取某泄洪闸的其中一孔为研究对象,采用比尺为1:20的水工模型进行试验研究和理论分析,对闸前漩涡的影响因素进行研究。所做工作主要如下:（1）阐述了漩涡的分类及其危害,并从理论研究、试验研究、数值模拟三方面对国内外漩涡的研究现状进行回顾,说明了闸前漩涡影响因素研究的重要意义。（2）介绍了流体运动和漩涡的一些相关基本理论,包括漩涡的基本概念、漩涡运动的基本方程;并重点介绍了漩涡在各种边界条件和初始条件下的基本解析解。（3）以某泄洪闸工程为依托,依据弗劳德数相似准则采用大比尺进行模型试验研究,确定了试验范围,介绍了试...
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 漩涡的分类
1.1.2 漩涡对水利工程的危害
1.2 国内外研究现状
1.2.1 理论研究
1.2.2 试验研究
1.2.3 数值模拟
1.3 闸前漩涡研究的意义
1.4 本文研究内容和方法
1.5 本章小结
2 漩涡的基本理论
2.1 漩涡基本概念
2.1.1 定义
2.1.2 涡强
2.2 漩涡运动的基本方程
2.3 漩涡运动的基本解析解
2.3.1 点涡和兰金涡
2.3.2 奥辛涡和泰勒涡
2.3.3 伯格斯涡
2.4 本章小节
3 闸前漩涡模型试验研究
3.1 试验装置和量测仪器
3.2 试验内容
3.3 平板闸前水流水力特性试验研究
3.3.1 闸前水流流态
3.3.2 闸前沿程水深
3.3.3 泄流能力
3.3.4 闸前沿程流速变化
3.4 弧形闸前水流水力特性试验研究
3.4.1 闸前水流流态
3.4.2 闸前沿程水深
3.4.3 泄流能力
3.4.4 闸前沿程流速变化
3.5 自由表面漩涡的演化过程
3.6 闸前漩涡形成机理研究
3.7 本章小结
4 闸前漩涡影响因素分析
4.1 闸前水深和闸门开度的影响
4.1.1 平板闸门闸前水深和闸门开度的影响
4.1.2 弧形闸门闸前水深和闸门开度的影响
4.2 闸门形式的影响
4.3 闸门位置的影响
4.3.1 平板闸门位置的影响
4.3.2 弧形闸门位置的影响
4.4 表面张力和黏性力的影响
4.5 临界淹没水深公式分析
4.6 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]弧形闸门前旋涡临界淹没水深研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤,刘洁洁,张鸿煜. 水动力学研究与进展（A辑）. 2017(03)
[2]弧形闸门前漩涡特性研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤,张鸿煜,刘洁洁. 水利水运工程学报. 2017(02)
[3]弧形闸门前消涡隔栅试验研究[J]. 刘洁洁,孙洪亮,刘亚坤. 水力发电学报. 2017(01)
[4]泄洪洞进水口诱发漩涡产生的主要因素分析[J]. 宋亮,杨吉健. 科技创新与应用. 2016(19)
[5]钢包浇注末期汇流旋涡形成机理及影响因素[J]. 唐海燕,梁永昌. 金属学报. 2016(05)
[6]进水口自由表面漩涡特性研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤. 水力发电学报. 2016(04)
[7]溪洛渡电站泄洪洞进口立轴漩涡模型试验研究[J]. 刘强,杨敬. 水电站设计. 2014(03)
[8]门槽旋涡及壁面压力特性[J]. 崔润,吴建华,马飞. 水动力学研究与进展A辑. 2013(02)
[9]船闸短廊道输水系统进口漩涡成因及消除措施研究[J]. 吴英卓,江耀祖,周赤,蒋筱民. 长江科学院院报. 2011(11)
[10]进水口漩涡特性及临界淹没水深的研究进展[J]. 郑双凌,马吉明,陈浩波,南春子. 南水北调与水利科技. 2010(05)
博士论文
[1]弧形闸门局部开启时闸前漩涡水力特性研究[D]. 孙洪亮.大连理工大学 2016
[2]竖通道内热浮力旋转流相关特性研究[D]. 李树声.哈尔滨工程大学 2013
[3]立轴漩涡的力学特性与防控措施研究[D]. 王英奎.清华大学 2011
[4]非稳态漩涡运动及其产生机理[D]. 叶飞.天津大学 2010
[5]自由表面旋涡的机理研究[D]. 李海峰.上海大学 2009
[6]进水口漩涡形成机理及缩尺效应[D]. 杜敏.天津大学 2008
硕士论文
[1]泵站进水池自由表面漩涡及防护措施研究[D]. 魏航.扬州大学 2016
[2]闸前漩涡水力特性及消除措施试验研究[D]. 裴少锋.大连理工大学 2012
[3]进水口漩涡影响因素研究[D]. 李书斌.天津大学 2009
[4]抽水蓄能电站水平进水口漩涡比尺效应和数值模拟研究[D]. 施祖辉.河海大学 2006
[5]高水头闸室闸门小开度水流特性试验研究[D]. 唐涛.昆明理工大学 2005
[6]水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究[D]. 李华.四川大学 2003
[7]合成射流流动机理及应用技术研究[D]. 罗振兵.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
本文编号：3301576
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 漩涡的分类
1.1.2 漩涡对水利工程的危害
1.2 国内外研究现状
1.2.1 理论研究
1.2.2 试验研究
1.2.3 数值模拟
1.3 闸前漩涡研究的意义
1.4 本文研究内容和方法
1.5 本章小结
2 漩涡的基本理论
2.1 漩涡基本概念
2.1.1 定义
2.1.2 涡强
2.2 漩涡运动的基本方程
2.3 漩涡运动的基本解析解
2.3.1 点涡和兰金涡
2.3.2 奥辛涡和泰勒涡
2.3.3 伯格斯涡
2.4 本章小节
3 闸前漩涡模型试验研究
3.1 试验装置和量测仪器
3.2 试验内容
3.3 平板闸前水流水力特性试验研究
3.3.1 闸前水流流态
3.3.2 闸前沿程水深
3.3.3 泄流能力
3.3.4 闸前沿程流速变化
3.4 弧形闸前水流水力特性试验研究
3.4.1 闸前水流流态
3.4.2 闸前沿程水深
3.4.3 泄流能力
3.4.4 闸前沿程流速变化
3.5 自由表面漩涡的演化过程
3.6 闸前漩涡形成机理研究
3.7 本章小结
4 闸前漩涡影响因素分析
4.1 闸前水深和闸门开度的影响
4.1.1 平板闸门闸前水深和闸门开度的影响
4.1.2 弧形闸门闸前水深和闸门开度的影响
4.2 闸门形式的影响
4.3 闸门位置的影响
4.3.1 平板闸门位置的影响
4.3.2 弧形闸门位置的影响
4.4 表面张力和黏性力的影响
4.5 临界淹没水深公式分析
4.6 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]弧形闸门前旋涡临界淹没水深研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤,刘洁洁,张鸿煜. 水动力学研究与进展（A辑）. 2017(03)
[2]弧形闸门前漩涡特性研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤,张鸿煜,刘洁洁. 水利水运工程学报. 2017(02)
[3]弧形闸门前消涡隔栅试验研究[J]. 刘洁洁,孙洪亮,刘亚坤. 水力发电学报. 2017(01)
[4]泄洪洞进水口诱发漩涡产生的主要因素分析[J]. 宋亮,杨吉健. 科技创新与应用. 2016(19)
[5]钢包浇注末期汇流旋涡形成机理及影响因素[J]. 唐海燕,梁永昌. 金属学报. 2016(05)
[6]进水口自由表面漩涡特性研究[J]. 孙洪亮,刘亚坤. 水力发电学报. 2016(04)
[7]溪洛渡电站泄洪洞进口立轴漩涡模型试验研究[J]. 刘强,杨敬. 水电站设计. 2014(03)
[8]门槽旋涡及壁面压力特性[J]. 崔润,吴建华,马飞. 水动力学研究与进展A辑. 2013(02)
[9]船闸短廊道输水系统进口漩涡成因及消除措施研究[J]. 吴英卓,江耀祖,周赤,蒋筱民. 长江科学院院报. 2011(11)
[10]进水口漩涡特性及临界淹没水深的研究进展[J]. 郑双凌,马吉明,陈浩波,南春子. 南水北调与水利科技. 2010(05)
博士论文
[1]弧形闸门局部开启时闸前漩涡水力特性研究[D]. 孙洪亮.大连理工大学 2016
[2]竖通道内热浮力旋转流相关特性研究[D]. 李树声.哈尔滨工程大学 2013
[3]立轴漩涡的力学特性与防控措施研究[D]. 王英奎.清华大学 2011
[4]非稳态漩涡运动及其产生机理[D]. 叶飞.天津大学 2010
[5]自由表面旋涡的机理研究[D]. 李海峰.上海大学 2009
[6]进水口漩涡形成机理及缩尺效应[D]. 杜敏.天津大学 2008
硕士论文
[1]泵站进水池自由表面漩涡及防护措施研究[D]. 魏航.扬州大学 2016
[2]闸前漩涡水力特性及消除措施试验研究[D]. 裴少锋.大连理工大学 2012
[3]进水口漩涡影响因素研究[D]. 李书斌.天津大学 2009
[4]抽水蓄能电站水平进水口漩涡比尺效应和数值模拟研究[D]. 施祖辉.河海大学 2006
[5]高水头闸室闸门小开度水流特性试验研究[D]. 唐涛.昆明理工大学 2005
[6]水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究[D]. 李华.四川大学 2003
[7]合成射流流动机理及应用技术研究[D]. 罗振兵.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
本文编号：3301576
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3301576.html
