窄缝消能工急流冲击波与水翅特性试验研究

发布时间：2021-11-15 03:01

　　收缩式窄缝消能工广泛适用于高水头、窄河谷、大流量的水电工程实践中,其理论和技术已日臻完善,消能机理和体型设计已有较多研究成果。但部分采用窄缝消能设施的边孔泄槽泄洪时产生了水翅横向扩散、冲击岸坡现象,对下游岸坡的稳定以及岸两侧水工建筑物安全造成威胁。初步研究表明,急流冲击波的形成发展与水翅扩散特性密切相关。由于以往对窄缝水翅的危害认识不深,相关研究成果鲜见报道。本文拟以冲击波和窄缝水翅为研究重点,采用水工模型试验方法,研究窄缝体型和来流特征参数对水流冲击波及水翅特性的影响,揭示窄缝水翅的形成机理和运动规律,建立与窄缝体型、来流条件相关联的水流冲击波与水翅扩散特性关系,为采用窄缝消能设施的近岸泄槽防灾避险设计提供理论依据和技术支撑。主要研究成果如下:（1）通过对比各工况试验,进一步丰富了窄缝消能工水力特性的研究成果,得出了水力参数（来流弗汝德数Fr）、体型参数（窄缝收缩比β和窄缝挑坎挑角θ）和窄缝收缩段水面线、边墙及底板压力、水舌挑距的相关规律。（2）通过实测数据整理分析,给出了水力参数、体型参数和急流冲击波交汇点距离及水深的关系,并优化了急流冲击波波角计算式,使计算值与实测值的误差绝对值... 

【文章来源】：长江科学院湖北省

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究概况
        1.2.2 国内研究概况
    1.3 本文研究主要内容
    1.4 研究方法及技术路线
第二章 试验方案
    2.1 试验布置
    2.2 试验工况
    2.3 试验参数
        2.3.1 收缩段水面线
        2.3.2 收缩段压力
        2.3.3 水舌
        2.3.4 冲击波
        2.3.5 水翅
第三章 窄缝收缩体型的一般水力特性
    3.1 收缩段水面线
        3.1.1 θ=0°时水面线
        3.1.2 θ= ?5°时水面线
        3.1.3 θ= ?10°时水面线
        3.1.4 收缩段水面线综合分析
    3.2 收缩段压力特性
        3.2.1 θ= 0°时压力分布
        3.2.2 θ= ?5°时压力分布
        3.2.3 θ= ?10°时压力分布
        3.2.4 收缩段压力分布综合分析
    3.3 水舌
        3.3.1 θ=0°水舌挑距
        3.3.2 θ= ?5°水舌挑距
        3.3.3 θ= ?10°水舌挑距
        3.3.4 水舌挑距综合分析
第四章 窄缝收缩体型的急流冲击波及水翅扩散特性
    4.1 窄缝急流冲击波
        4.1.1 窄缝急流冲击波交汇点水深
        4.1.2 窄缝急流冲击波波角
    4.2 窄缝水翅扩散特性
        4.2.1 θ= 0°时降雨分布
        4.2.2 θ= ?5°时降雨分布
        4.2.3 θ= ?10°时降雨分布
        4.2.4 水翅扩散综合分析
    4.3 急流冲击波特性及水翅扩散的关系
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]丹达河水电站窄缝消能研究[J]. 张叶林,邓军,刘军,钱小燕.  人民黄河. 2011(06)
[2]窄缝挑坎挑流系数理论公式推导研究[J]. 李刚,马锋.  水利科技与经济. 2010(09)
[3]考虑水流掺气时窄缝挑坎射距的求解[J]. 乔世军,郭智勇.  水利科技与经济. 2010(08)
[4]曲面贴角窄缝鼻坎在大坝中孔的应用研究[J]. 徐自立,聂源宏,梁宗祥,吴宝琴.  人民长江. 2008(08)
[5]窄缝挑坎出流水舌出射角的计算[J]. 张海龙,吴文平.  西北水力发电. 2007(01)
[6]边墙设计中水流冲击波水力特性问题的探讨[J]. 谢波,金峰,王才欢,石教豪.  长江科学院院报. 2006(02)
[7]老炉下水库溢流坝工程布置和试验优化[J]. 黄智敏,钟伟强,钟勇明.  水利水电工程设计. 2005(03)
[8]动水环境中有限宽窄缝湍射流的水力特性研究[J]. 姜国强,李炜,陶建华.  水利学报. 2004(12)
[9]窄缝式消能工在高坝消能中的应用与发展综述[J]. 肖兴斌.  水电站设计. 2004(03)
[10]窄缝式消能工在重力拱坝坝面溢流中的应用[J]. 南晓红,聂源宏,梁宗祥,徐自立.  中国农村水利水电. 2004(06)

博士论文
[1]冲击波与收缩式消能工若干问题的研究[D]. 刘亚坤.大连理工大学 2006



本文编号：3495894