山西省标准化U型渠道流量量测装置测流性能及水力特性研究
发布时间：2023-06-01 20:35
在灌区灌水设施不断发展的过程中,U形渠道能显著提高渠系水利用系数及利用率,并具有较好的防渗和抗冻胀性能,对于改善灌区灌水条件,促进灌区节水意义重大。但在其应用的过程中,灌区标准化、高精度的定量量水是随之产生的一个主要问题,目前关于灌区斗渠以下的各级渠系量水设施很少,分散到农户的水量很难计量。因此研发一种造价低廉、应用简单且计量准确的量水装置就显得尤为必要。本文基于山西省水利厅十二五重大科技攻关项目“山西省灌溉渠系量水设施率定及定型设计研究”,针对目前灌区末级渠系量水中存在的问题,结合山西省标准化U型渠道的特点,研发了一种板式流量量测装置,用来量测标准U型渠道内的输水流量。本文在综合分析国内外U型渠道量水方法研究的基础上,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法对标准U型渠道板式流量量测装置的测流性能及其水力特性进行了研究。主要研究结论如下:(1)针对灌区末级渠系量水中存在的问题,结合山西省标准化U型渠道的特点,提出了一种板式流量量测装置,该流量量测装置具有结构简单、操作便捷、适应性强、携带方便、量水精度高、流量计算公式简明等特点,对于山西省灌区节水和可持续发展具有重要意义。(2)采...
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 灌区渠道量水
1.2.2 量水方法的理论研究
1.2.3 灌区量水设施的研究及应用
1.2.4 渠道测流公式研究
1.2.5 明渠水流流速分布特征研究
1.2.6 当前灌区量水设施存在的问题及发展趋势
1.3 本文的研究内容及技术路线
1.3.1 本文研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 U型渠道板式流量量测装置结构设计及测流原理
2.1 板式流量量测装置的结构设计
2.2 板式流量量测装置的测流原理
2.3 板式流量量测装置量测流量公式的量纲分析
2.4 本章小结
第三章 标准U型渠道板式流量量测装置试验系统及试验方案
3.1 试验系统
3.2 试验方案与测点布置
3.2.1 试验方案
3.2.2 测点布置
3.3 标准U型渠道过水断面水力要数计算公式
第四章 标准U型渠道板式流量量测装置测流性能试验研究
4.1 标准U型渠道板式流量量测装置量测流性能试验研究
4.1.1 标准D50U型渠道板式流量量测装置测得的流量与测角板角度的关系
4.1.2 标准D100U型渠道板式流量量测装置测得的流量与测角板角度的关系
4.2 标准U型渠道板式流量量测装置测流试验结果误差分析
4.2.1 标准D50U型渠道板式流量量测装置测流结果的误差分析
4.2.2 标准D100U型渠道板式流量量测装置测流结果的误差分析
4.3 板式流量量测装置的野外试验
4.4 本章小结
第五章 标准U型渠道板式流量量测装置水力特性试验研究
5.1 标准U型渠道板式流量量测装置上下游各过水断面的流速分布
5.2 最大流速点位置分析
5.3 标准U型渠道板式流量量测装置上下游各过水断面的垂向流速分布
5.3.1 板式流量量测装置的标准U型渠道垂向流速计算公式分析
5.3.2 板式流量量测装置的标准U型渠道垂向流速结构分析
5.4 标准U型渠道板式流量量测装置各过水断面的横向流速分布
5.4.1 板式流量量测装置的标准U型渠道横向流速计算公式分析
5.4.2 板式流量量测装置的标准U型渠道横向流速结构分析
5.5 本章小结
第六章 标准U渠道板式流量量测装置水力特性数值模拟
6.1 标准U渠道板式流量量测装置数学建模
6.1.1 控制方程
6.1.2 紊流模型
6.1.3 模型建立
6.1.4 网格划分
6.1.5 边界条件
6.1.6 初始条件
6.1.7 求解算法
6.2 标准U渠道板式流量量测装置数值模拟
6.2.1 流场瞬态分析
6.2.2 标准U型渠道板式流量量测装置测流过程中渠道不同断面流速分布
6.2.3 标准U型渠道板式流量量测装置测流过程中的渠道水流沿程水面线分布
6.3 模拟结果验证
6.3.1 U型渠道板式流量量测装置测流过程中的水流流速分布
6.3.2 U型渠道板式流量量测装置测流过程中的渠道水流沿程水位变化规律
6.3.3 U型渠道板式流量量测装置角度与流量的关系
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
博士学位论文独创性说明
本文编号：3827006
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 灌区渠道量水
1.2.2 量水方法的理论研究
1.2.3 灌区量水设施的研究及应用
1.2.4 渠道测流公式研究
1.2.5 明渠水流流速分布特征研究
1.2.6 当前灌区量水设施存在的问题及发展趋势
1.3 本文的研究内容及技术路线
1.3.1 本文研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 U型渠道板式流量量测装置结构设计及测流原理
2.1 板式流量量测装置的结构设计
2.2 板式流量量测装置的测流原理
2.3 板式流量量测装置量测流量公式的量纲分析
2.4 本章小结
第三章 标准U型渠道板式流量量测装置试验系统及试验方案
3.1 试验系统
3.2 试验方案与测点布置
3.2.1 试验方案
3.2.2 测点布置
3.3 标准U型渠道过水断面水力要数计算公式
第四章 标准U型渠道板式流量量测装置测流性能试验研究
4.1 标准U型渠道板式流量量测装置量测流性能试验研究
4.1.1 标准D50U型渠道板式流量量测装置测得的流量与测角板角度的关系
4.1.2 标准D100U型渠道板式流量量测装置测得的流量与测角板角度的关系
4.2 标准U型渠道板式流量量测装置测流试验结果误差分析
4.2.1 标准D50U型渠道板式流量量测装置测流结果的误差分析
4.2.2 标准D100U型渠道板式流量量测装置测流结果的误差分析
4.3 板式流量量测装置的野外试验
4.4 本章小结
第五章 标准U型渠道板式流量量测装置水力特性试验研究
5.1 标准U型渠道板式流量量测装置上下游各过水断面的流速分布
5.2 最大流速点位置分析
5.3 标准U型渠道板式流量量测装置上下游各过水断面的垂向流速分布
5.3.1 板式流量量测装置的标准U型渠道垂向流速计算公式分析
5.3.2 板式流量量测装置的标准U型渠道垂向流速结构分析
5.4 标准U型渠道板式流量量测装置各过水断面的横向流速分布
5.4.1 板式流量量测装置的标准U型渠道横向流速计算公式分析
5.4.2 板式流量量测装置的标准U型渠道横向流速结构分析
5.5 本章小结
第六章 标准U渠道板式流量量测装置水力特性数值模拟
6.1 标准U渠道板式流量量测装置数学建模
6.1.1 控制方程
6.1.2 紊流模型
6.1.3 模型建立
6.1.4 网格划分
6.1.5 边界条件
6.1.6 初始条件
6.1.7 求解算法
6.2 标准U渠道板式流量量测装置数值模拟
6.2.1 流场瞬态分析
6.2.2 标准U型渠道板式流量量测装置测流过程中渠道不同断面流速分布
6.2.3 标准U型渠道板式流量量测装置测流过程中的渠道水流沿程水面线分布
6.3 模拟结果验证
6.3.1 U型渠道板式流量量测装置测流过程中的水流流速分布
6.3.2 U型渠道板式流量量测装置测流过程中的渠道水流沿程水位变化规律
6.3.3 U型渠道板式流量量测装置角度与流量的关系
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
博士学位论文独创性说明
本文编号：3827006
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3827006.html
