一种新型鱼道水力特性试验及数值模拟研究
发布时间：2022-01-04 09:20
针对传统鱼道一经建成,其固体边界条件已经固定,池室内水流流速分布变化不大,过于条件单一等的缺点,研究了一种固体边界条件可相对变化的、通过太极圆盘和八卦爻条组合消减水流能量,能形成多态流速场以适应多种鱼类洄游的太极式新型鱼道的水流特性。主要研究内容如下:针对简版太极式新型鱼道制作了实验装置,进行了物理模型的室内试验,测量了不同方案时鱼道各关键断面的的水位,并进行了过鱼对比试验;建立了简版太极式新型鱼道的计算流体动力学（CFD）模型,对鱼道水力特性进行了三维数值模拟,物理试验与模型试验结果对比表明:数值模拟和试验结果变化趋势基本一致,并分析了随太极圆盘转动的不同方案时鱼道的流速场;基于CFD数值模型模拟分析了改进后的太极八卦式鱼道的水力特性。研究结果表明:该新型鱼道有良好的消能减速效果。简版太极式鱼道最浅处水深达到无太极圆盘时相应最浅水深的2倍以上,断面平均最大流速为0.95m/s,相对于无太极圆盘的情况降低50%以上;鱼道池室内水流呈现多态化,另外随太极圆盘方位不同流速场亦有明显变化,故该种鱼道可为鱼类提供更多适宜的洄游条件;改进后的太极八卦式鱼道,在消能减速效果和营造多态水流方面性能更...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
竖缝式鱼道Fig.1-1Thevertical-slotfishway
Fig.1-1 The vertical-slot fishway水力特性研究进展是人类历史上建造最早的鱼道工程形式，见图 1-用于游泳能力较强的鱼类。Kim[53]对池堰式鱼道进道细分成三种不同类型是形式，发现将堰的类型为时，洄游鱼类的通过效果比较好。Ead 等[54]研究学是一个比较宽泛的定义范围，还可以细化为跃动过流态、挡板流态和过渡性溪流流态物种流态。Clay[5互关联性展开了系统的研究，通过试验，发现通过底比例，流过堰顶的水流流量与对应的水头的 1.5，给出了 k 的计算公式，(k 为单位质量紊动能)，和垂向脉动流速（m/ s），k 较小时有助于洄游鱼类水力学参数的测试研究发现，雷诺应力的水平分量对较小的洄游鱼类。
河北农业大学硕士学位（毕业）论文尼尔式鱼道水力特性研究进展尔式鱼道也是一种槽式鱼道，是在简单槽式鱼道的基础上，在水槽壁上设置排列紧密的底坎和阻板，进行内部的加糙，水流通过底坎和以降低水流流速，见图 1-3，研究表明，鱼道内的紊流状况是影响的重要因素，而丹尼尔式鱼道内紊动剧烈是其重要特点。从 1980和相关科研人员通过试验从鱼道内的流量、水深情况、流速的分布尼尔式鱼道进行了全面的试验研究和论证，研究表明，丹尼尔式鱼布上有一定的规律，接近自由表面的水流的流速比较大，适合洄游上溯洄游，临近鱼道的底板时，流速比较低，适合洄游能力较弱的是鱼道内的流速在垂直方向上随着水深的增加而增加的特点使得该有一定的限制[31,32]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼道紊流特性研究进展[J]. 李甜畅,闫滨. 长江科学院院报. 2018(02)
[2]太极式鱼道水力特性试验研究及数值模拟[J]. 郄志红,郭丽云,吴鑫淼,冉彦立. 农业工程学报. 2018(02)
[3]竖缝式鱼道水力特性与鱼类运动特性相关性分析[J]. 谭均军,高柱,戴会超,石小涛. 水利学报. 2017(08)
[4]基于鱼类行为学与水力学的水电站鱼道进口位置选择[J]. 郑铁刚,孙双科,柳海涛,姜涵,李广宁. 农业工程学报. 2016(24)
[5]双侧竖缝式鱼道水力特性三维数值模拟研究[J]. 诸韬,傅宗甫,崔贞,陈月君. 水电能源科学. 2016(11)
[6]双侧竖缝式鱼道水力特性研究[J]. 吕强,孙双科,边永欢. 水生态学杂志. 2016(04)
[7]后天八卦的解析[J]. 马步真. 天水行政学院学报. 2016(03)
[8]鱼道相关研究进展[J]. 胡健. 中国高新技术企业. 2016(08)
[9]丹尼尔式鱼道内水流紊动特性试验研究[J]. 佟雪丰,李卫明,刘德富,宋世鸾,胡健. 水电能源科学. 2016(02)
[10]基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护[J]. 吴晓春,史建全. 农业工程学报. 2014(22)
博士论文
[1]长江中华鲟生殖洄游和栖息地选择[D]. 王成友.华中农业大学 2012
[2]机翼形量水槽水力特性试验与数值模拟研究[D]. 潘志宝.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]竖缝式鱼道水力特性研究[D]. 杨培思.广西大学 2017
本文编号：3568086
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
竖缝式鱼道Fig.1-1Thevertical-slotfishway
Fig.1-1 The vertical-slot fishway水力特性研究进展是人类历史上建造最早的鱼道工程形式，见图 1-用于游泳能力较强的鱼类。Kim[53]对池堰式鱼道进道细分成三种不同类型是形式，发现将堰的类型为时，洄游鱼类的通过效果比较好。Ead 等[54]研究学是一个比较宽泛的定义范围，还可以细化为跃动过流态、挡板流态和过渡性溪流流态物种流态。Clay[5互关联性展开了系统的研究，通过试验，发现通过底比例，流过堰顶的水流流量与对应的水头的 1.5，给出了 k 的计算公式，(k 为单位质量紊动能)，和垂向脉动流速（m/ s），k 较小时有助于洄游鱼类水力学参数的测试研究发现，雷诺应力的水平分量对较小的洄游鱼类。
河北农业大学硕士学位（毕业）论文尼尔式鱼道水力特性研究进展尔式鱼道也是一种槽式鱼道，是在简单槽式鱼道的基础上，在水槽壁上设置排列紧密的底坎和阻板，进行内部的加糙，水流通过底坎和以降低水流流速，见图 1-3，研究表明，鱼道内的紊流状况是影响的重要因素，而丹尼尔式鱼道内紊动剧烈是其重要特点。从 1980和相关科研人员通过试验从鱼道内的流量、水深情况、流速的分布尼尔式鱼道进行了全面的试验研究和论证，研究表明，丹尼尔式鱼布上有一定的规律，接近自由表面的水流的流速比较大，适合洄游上溯洄游，临近鱼道的底板时，流速比较低，适合洄游能力较弱的是鱼道内的流速在垂直方向上随着水深的增加而增加的特点使得该有一定的限制[31,32]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼道紊流特性研究进展[J]. 李甜畅,闫滨. 长江科学院院报. 2018(02)
[2]太极式鱼道水力特性试验研究及数值模拟[J]. 郄志红,郭丽云,吴鑫淼,冉彦立. 农业工程学报. 2018(02)
[3]竖缝式鱼道水力特性与鱼类运动特性相关性分析[J]. 谭均军,高柱,戴会超,石小涛. 水利学报. 2017(08)
[4]基于鱼类行为学与水力学的水电站鱼道进口位置选择[J]. 郑铁刚,孙双科,柳海涛,姜涵,李广宁. 农业工程学报. 2016(24)
[5]双侧竖缝式鱼道水力特性三维数值模拟研究[J]. 诸韬,傅宗甫,崔贞,陈月君. 水电能源科学. 2016(11)
[6]双侧竖缝式鱼道水力特性研究[J]. 吕强,孙双科,边永欢. 水生态学杂志. 2016(04)
[7]后天八卦的解析[J]. 马步真. 天水行政学院学报. 2016(03)
[8]鱼道相关研究进展[J]. 胡健. 中国高新技术企业. 2016(08)
[9]丹尼尔式鱼道内水流紊动特性试验研究[J]. 佟雪丰,李卫明,刘德富,宋世鸾,胡健. 水电能源科学. 2016(02)
[10]基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护[J]. 吴晓春,史建全. 农业工程学报. 2014(22)
博士论文
[1]长江中华鲟生殖洄游和栖息地选择[D]. 王成友.华中农业大学 2012
[2]机翼形量水槽水力特性试验与数值模拟研究[D]. 潘志宝.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]竖缝式鱼道水力特性研究[D]. 杨培思.广西大学 2017
本文编号：3568086
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