水力自动滚筒闸门的水力特性研究

发布时间：2017-05-20 14:07

  本文关键词：水力自动滚筒闸门的水力特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国西北部中小型河流众多,且河流的泥沙含量很高,一般形式的闸门很容易出现泥沙阻塞的问题,滚筒闸门作为一种水力自动闸门,结构简单,运行可靠而且不需要外部能源,适合在含沙率高的河道中运行,在泥沙淤积的河道中开启自如,非常适合修建在缺水的西北部小型河流中。因此研究水力自动滚筒闸门的水力特性对于小型水利枢纽设计和运行管理提供了有益的理论基础。本文通过模型试验和数值模拟相结合的方法,研究了滚筒闸门过流能力随闸门开度、滚筒直径的变化规律以及滚筒表面在不同水深的压强分布特性。得到以下研究结果:(1)当滚筒表面溢流、闸孔不溢流时,过流流量随着水深增加呈幂函数变化趋势,且曲线的斜率随着水深的增加而增大。(2)当滚筒开度一定时,过流能力随着闸前水深的增加呈幂函数的趋势增加,当水流出流为闸孔出流时,曲线的斜率随着水深的增加而减小,当水流出流处于堰流状态时,曲线的斜率随着水深的增加而增加。(3)推导出了滚筒闸门表面溢流和闸孔出流两种状态时的流量计算公式,并在此基础上给出了表面溢流和闸孔出流联合泄流工况下的流量计算公式,并测得了翻转的临界流量(4)用试验和数值模拟的方法得出了滚筒表面的压强分布图。
【关键词】：水力自动闸门 流量 流量系数 压强分布 数值模拟
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV663.8;TV135
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究进展9-14
• 1.2.1 研究现状9-12
• 1.2.2 我国水力自动闸门的发展12
• 1.2.3 水力自动闸门的特性12-14
• 1.2.4 水力自动闸门的研究方法14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 1.4 试验装置15-17
• 1.4.1 流量控制、测量装置15
• 1.4.2 供水装置15-16
• 1.4.3 压力测量装置16-17
• 1.4.4 试验平面布置图17
• 1.5 试验模型结构剖面图17-18
• 1.6 试验设计方案18-19
• 1.6.1 流量测量方案18
• 1.6.2 压强测量方案18-19
• 第二章 水力自动滚筒闸门流量特性19-33
• 2.1 表面溢流工况下闸门泄流特性19-23
• 2.2 闸孔出流工况下泄流特性23-26
• 2.3 筒顶堰流、筒下闸孔出流工况下的泄流特性26-31
• 2.4 滚筒开度、直径变化对流量和水深的影响31-33
• 2.4.1 确定开度，不同直径对流量和水深的影响31-32
• 2.4.2 确定筒径，，不同相对开度对流量和水深的影响32-33
• 第三章 水力自动滚筒闸门压强分布及特性33-42
• 3.1 试验压强测量33-40
• 3.2 闸门翻转的临界流量40-42
• 第四章 水力自动滚筒闸门特性的数值模拟42-50
• 4.1 数值模拟的发展和步骤42-43
• 4.2 数值模拟方法43-46
• 4.2.1 控制方程43-44
• 4.2.2 湍流模型44-45
• 4.2.3.控制方程的离散45
• 4.2.4 控制方程的求解45-46
• 4.3 三维模型的建立46-47
• 4.4 边界条件的设定47
• 4.5 模拟的结果分析47-50
• 第五章 结论与展望50-52
• 5.1 结论50-51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56
• 作者简介56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 宋少沪;马兰;姚文娟;;基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究[J];中国港湾建设;2010年02期

  本文关键词：水力自动滚筒闸门的水力特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：381838