本文關(guān)鍵詞：非淹沒雙級復(fù)式斷面丁壩三維水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙級復(fù)式斷面丁壩在航道整治工程中應(yīng)用廣泛,但關(guān)于其水流特性的研究卻鮮有涉及。本文通過水槽試驗、數(shù)值模擬和理論分析,對非淹沒雙級復(fù)式斷面丁壩三維水流特性進行研究,取得了以下主要研究成果:(1)分析了一級丁壩長度L_(d1)、一級丁壩高度H_(d1)、二級丁壩長度L_(d2)、弗勞德數(shù)Fr以及縱、橫斷面位置變化對縱、橫向水面線分布的影響規(guī)律;探討了自由水面高程變化的分布規(guī)律,分析了常規(guī)單丁壩與雙級復(fù)式斷面丁壩作用下,自由水面高程變化的差異。(2)以數(shù)值模擬計算成果為基礎(chǔ),建立了丁壩上游迎水?dāng)嗝嫫骄账叨鹊挠嬎愎?并采用水槽試驗實測資料對公式的可靠性進行了驗證,結(jié)果較為理想;同時基于數(shù)模計算結(jié)果,推導(dǎo)了丁壩下游回流長度和回流寬度的計算公式。(3)闡述了L_(d1)、H_(d1)、L_(d2)、Fr對表層平面流場和壩軸線斷面兩級丁壩交匯區(qū)的垂線流速分布的作用規(guī)律;借助數(shù)值模擬計算結(jié)果,建立了壩軸線斷面阻擋流量計算公式。(4)基于水槽試驗實測數(shù)據(jù),探討了Fr、L_(d2)對紊動概率密度、絕對紊動強度σ_(ui)、雷諾應(yīng)力τ_(ij)和紊動動能E的影響,同時研究了上述4個紊動參數(shù)沿縱向、橫向和垂向的分布規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)式斷面丁壩 非淹沒 水面形態(tài) 流速分布 紊動特性
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U617.91
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 主要符號對照表14-17
• 第一章 緒論17-25
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-23
• 1.2.1 丁壩的分類19
• 1.2.2 丁壩區(qū)水面形態(tài)特征研究現(xiàn)狀19-21
• 1.2.3 丁壩區(qū)流速分布規(guī)律研究現(xiàn)狀21
• 1.2.4 丁壩區(qū)水流紊動結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.2.5 復(fù)式河道水力特性研究現(xiàn)狀22-23
• 1.3 本文的主要工作及章節(jié)安排23-25
• 1.3.1 本文主要工作23-24
• 1.3.2 本文章節(jié)安排24-25
• 第二章 雙級復(fù)式斷面丁壩水槽試驗25-44
• 2.1 試驗?zāi)康募皟?nèi)容25
• 2.1.1 試驗?zāi)康?/span>25
• 2.1.2 試驗內(nèi)容25
• 2.2 試驗裝置25-26
• 2.3 試驗參數(shù)的選擇與控制26-33
• 2.3.1 試驗參數(shù)選擇27-30
• 2.3.2 試驗測點布置30-33
• 2.4 試驗儀器33-34
• 2.5 小威龍流速儀測量參數(shù)設(shè)置及其影響34-43
• 2.5.1 信號強度35
• 2.5.2 相關(guān)系數(shù)35
• 2.5.3 流速范圍的設(shè)置35-39
• 2.5.4 等分間距的設(shè)置39
• 2.5.5 采樣頻率的設(shè)置39-41
• 2.5.6 采樣個數(shù)的設(shè)置41-43
• 2.5.7 水槽試驗參數(shù)選取43
• 2.6 本章小結(jié)43-44
• 第三章 三維水流數(shù)學(xué)模型及其驗證44-81
• 3.1 三維水流數(shù)學(xué)模型44-50
• 3.1.1 模型控制方程44-45
• 3.1.2 紊流模型45-46
• 3.1.3 數(shù)值求解46-48
• 3.1.4 定解條件48-50
• 3.2 數(shù)值計算及參數(shù)取值50-52
• 3.2.1 模型建立及網(wǎng)格劃分50-52
• 3.2.2 參數(shù)設(shè)置52
• 3.3 數(shù)學(xué)模型的驗證52-76
• 3.3.1 水位驗證52-65
• 3.3.2 平面流場驗證65-68
• 3.3.3 垂線流速分布驗證68-76
• 3.3.4 驗證小結(jié)76
• 3.4 數(shù)值模擬計算工況76-80
• 3.4.1 單因素水平的選取77
• 3.4.2 正交試驗77-80
• 3.5 本章小結(jié)80-81
• 第四章 壅水和回流特性研究81-105
• 4.1 縱向水面線分布81-88
• 4.1.1 L_(d1)的影響81-83
• 4.1.2 H_(d1)的影響83-85
• 4.1.3 L_(d2)的影響85-86
• 4.1.4 Fr的影響86-88
• 4.1.5 縱斷面位置的影響88
• 4.2 橫向水面線分布88-95
• 4.2.1 L_(d1)的影響89-90
• 4.2.2 H_(d1)的影響90-92
• 4.2.3 L_(d2)的影響92-94
• 4.2.4 Fr的影響94-95
• 4.2.5 橫斷面位置的影響95
• 4.3 自由水面高程變化分布95-97
• 4.4 壅水高度計算公式97-100
• 4.5 回流長度計算公式100-102
• 4.6 回流寬度計算公式102-104
• 4.7 本章小結(jié)104-105
• 第五章 流速分布規(guī)律研究105-119
• 5.1 表層平面流場105-108
• 5.1.1 L_(d1)的影響105-106
• 5.1.2 H_(d1)的影響106-107
• 5.1.3 L_(d2)的影響107-108
• 5.1.4 Fr的影響108
• 5.2 垂線流速分布108-115
• 5.2.1 L_(d1)的影響109-110
• 5.2.2 H_(d1)的影響110-112
• 5.2.3 L_(d2)的影響112-114
• 5.2.4 Fr的影響114-115
• 5.3 阻擋流量計算公式115-117
• 5.4 本章小結(jié)117-119
• 第六章 水流紊動結(jié)構(gòu)研究119-152
• 6.1 紊動概率密度119-131
• 6.1.1 Fr的影響120-123
• 6.1.2 L_(d2)的影響123-127
• 6.1.3 縱向分布規(guī)律127-128
• 6.1.4 橫向分布規(guī)律128-130
• 6.1.5 垂向分布規(guī)律130-131
• 6.2 絕對紊動強度131-138
• 6.2.1 Fr的影響131-133
• 6.2.2 L_(d2)的影響133-135
• 6.2.3 縱向分布規(guī)律135-137
• 6.2.4 橫向分布規(guī)律137
• 6.2.5 垂向分布規(guī)律137-138
• 6.3 雷諾應(yīng)力138-145
• 6.3.1 Fr的影響138-140
• 6.3.2 L_(d2)的影響140-142
• 6.3.3 縱向分布規(guī)律142-143
• 6.3.4 橫向分布規(guī)律143-144
• 6.3.5 垂向分布規(guī)律144-145
• 6.4 紊動動能145-150
• 6.4.1 Fr的影響146-147
• 6.4.2 L_(d2)的影響147-148
• 6.4.3 縱向分布規(guī)律148-149
• 6.4.4 橫向分布規(guī)律149-150
• 6.4.5 垂向分布規(guī)律150
• 6.5 本章小結(jié)150-152
• 第七章 結(jié)論與展望152-154
• 7.1 主要結(jié)論152-153
• 7.2 研究展望153-154
• 致謝154-155
• 參考文獻155-159
• 在校期間科研及論文情況159

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