各類(lèi)礦業(yè)助力經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),伴隨產(chǎn)生的礦石廢料堆積體——尾礦庫(kù)時(shí)刻威脅著周邊的自然環(huán)境及居民生命財(cái)產(chǎn)安全,尾礦庫(kù)潰壩導(dǎo)致的災(zāi)難也時(shí)有發(fā)生,因此對(duì)尾礦庫(kù)潰壩的危害研究刻不容緩。物理模型相似試驗(yàn)一直以來(lái)都是潰壩研究的重要方法,在模型設(shè)計(jì)以及相似理論方面有一套較為完善的體系,但尾礦庫(kù)潰壩相似試驗(yàn)需要滿(mǎn)足的相似條件較多,找到合適的相似模型沙較為困難。本文通過(guò)分析相似理論發(fā)現(xiàn)模型沙容重與水下休止角對(duì)相似性有較大影響,用原型尾礦沙與不同容重及水下休止角模型沙進(jìn)行潰壩相似試驗(yàn),研究分析模型沙容重與水下休止角對(duì)模型試驗(yàn)相似性的影響規(guī)律,并利用Flow-3D數(shù)值模擬進(jìn)行驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1)對(duì)相似理論進(jìn)行分析得出影響相似性的兩個(gè)較為重要的模型沙指標(biāo),即容重與水下休止角。通過(guò)分析重力相似、阻力相似、粒徑相似、起動(dòng)相似等主要相似理論及休止角與臨界拖拽力的關(guān)系后發(fā)現(xiàn),容重與水下休止角這兩個(gè)模型沙指標(biāo)對(duì)相似性影響較大,由此展開(kāi)二者對(duì)相似試驗(yàn)影響的研究。2)搜集整理模型沙常用材料,研究模型沙主要物理參數(shù)及級(jí)配對(duì)水下休止角的影響。在常用材料中選出容重不同的重型、中型、輕型模型沙進(jìn)行粒徑篩分,通過(guò)控制不同...

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 潰壩研究方式
        1.2.2 物理模型相似理論
        1.2.3 模型沙材料選擇
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 相似理論
    2.1 幾何相似
    2.2 模型潰決相似
    2.3 模型沙運(yùn)動(dòng)相似
    2.4 水下休止角理論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 材料沙參數(shù)研究
    3.1 試驗(yàn)沙選擇
        3.1.1 原型沙
        3.1.2 模型沙
    3.2 模型沙水下休止角配比
        3.2.1 模型沙配制方法
        3.2.2 模型沙成品級(jí)配及休止角參數(shù)
    3.3 最大干密度及最佳含水率研究
        3.3.1 原型尾礦沙最大干密度與最佳含水率
        3.3.2 細(xì)礦沙最大干密度及最佳含水率
        3.3.3 熱電廠粉煤灰最大干密度及最佳含水率
        3.3.4 焦炭粉最大干密度及最佳含水率
    3.4 起動(dòng)流速測(cè)定
        3.4.1 試驗(yàn)儀器
        3.4.2 流速測(cè)量
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同模型沙潰壩研究
    4.1 模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.1 模型比尺
        4.1.2 模型材料準(zhǔn)備
        4.1.3 模型制作
        4.1.4 模型潰壩
    4.2 潰口形成過(guò)程分析
    4.3 時(shí)間節(jié)點(diǎn)相似性分析
        4.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        4.3.2 相似性分析
    4.4 尾沙淤積厚度相似性分析
        4.4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        4.4.2 相似性分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 潰壩數(shù)值模擬研究
    5.1 Flow-3D介紹
        5.1.1 控制方程
        5.1.2 TureV.O.F技術(shù)
        5.1.3 FAVOR技術(shù)
    5.2 模型及工況設(shè)計(jì)
    5.3 模型生成及參數(shù)設(shè)定
    5.4 模型計(jì)算網(wǎng)格及邊界設(shè)定
        5.4.1 網(wǎng)格設(shè)定
        5.4.2 邊界條件
    5.5 瞬間潰決工況模擬
        5.5.1 計(jì)算結(jié)果展示
        5.5.2 數(shù)值模擬結(jié)果及對(duì)比分析
    5.6 逐漸潰決工況模擬
        5.6.1 計(jì)算結(jié)果展示
        5.6.2 數(shù)值模擬結(jié)果及對(duì)比分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3831277