本文選題：倒虹吸管 + 水力特性��； 參考：《青海大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文依托青海引大濟(jì)湟北干二期引勝溝倒虹吸工程為背景,首先利用專業(yè)流體計算軟件FLUENT對倒虹吸整體模型進(jìn)行了設(shè)計工況運行條件下數(shù)值模擬,分析其水力特性,其次通過MPCCI平臺建立FLUENT與ABAQUS耦合接口,利用有限元軟件對倒虹吸最底部管段的三維模型進(jìn)行了設(shè)計工況運行條件時的雙向流固耦合計算,分析倒虹吸最底部管段的應(yīng)力和應(yīng)變特性。計算研究結(jié)果主要表明:(1)穩(wěn)定狀態(tài)時進(jìn)、出口段最高水位分別為2712.8m和2705.8m,數(shù)值計算的水頭損失值與理論計算結(jié)果很接近,相對誤差為4.1%。(2)進(jìn)水口段最大流速為9.6m/s位于進(jìn)水口段排氣孔位置,管軸位置流速最大為1.9m/s,向管壁附近減小至1.3m/s,倒虹吸斜管或彎管段最大流速偏離管軸心位置向下,最大壓強2.72MPa位于倒虹吸最底部。(3)水位上升過程中倒虹吸2#管段頂部內(nèi)存在氣囊,無法自行排出,需在2#與3#管段銜接處設(shè)置綜合補排氣閥排氣,減小管道振動。(4)倒虹吸最底部管段結(jié)構(gòu)靜力計算結(jié)果顯示最大應(yīng)力出現(xiàn)在鎮(zhèn)墩與管道的銜接的邊緣頂部和底部,其值為13.2MPa;最大位移出現(xiàn)在管道和支墩間隔的中間位置豎直向下,其值為0.0027m。(5)倒虹吸最底部管段結(jié)構(gòu)雙向流固耦合計算結(jié)果顯示,管道在初始階段存在強烈的振動,期間最大應(yīng)力95.3MPa,最大位移0.084m,穩(wěn)定后的最大應(yīng)力76.4MPa,最大位移0.004m,模態(tài)分析結(jié)果表明管道最小共振頻率為1.6071赫茲。
[Abstract]:In this paper, based on the inverted siphon project of Yishenggou in the second phase of Yenshenggu Project, the whole model of inverted siphon is numerically simulated under the design working condition by using professional fluid calculation software fluent, and its hydraulic characteristics are analyzed. Secondly, the coupling interface between fluent and Abaqus is established by MPCCI platform, and the three-dimensional model of inverted siphon at the bottom of pipe is calculated by using finite element software. The stress and strain characteristics of the inverted siphon at the bottom of the pipe are analyzed. The main results are as follows: (1) the maximum water level of the inlet and outlet section is 2712.8m and 2705.8m, respectively. The calculated head loss value is very close to the theoretical calculation result. The relative error is 4.1. (2) the maximum flow velocity of the inlet section is 9.6m/s located at the exhaust hole position of the inlet section, the maximum velocity of the tube axis is 1.9 m / s, and the maximum velocity of velocity decreases to 1.3 m / s near the pipe wall, and the maximum velocity of the inverted siphon tube or bend section deviates from the axis of the pipe. The maximum pressure of 2.72 MPA is located at the bottom of inverted siphon. (3) there are air bags in the top of inverted siphon 2# section during water level rise, which can not be discharged by itself. (4) the static calculation results of inverted siphon at the bottom of the pipe structure show that the maximum stress appears at the top and bottom of the junction between the piers and the pipe with a value of 13.2 MPA, and the maximum displacement appears vertically down at the middle position between the pipe and the pier. The numerical results show that there is a strong vibration in the initial stage of the pipe. The maximum stress during the period is 95.3MPa, the maximum displacement is 0.084m, the maximum stress after stabilization is 76.4MPa and the maximum displacement is 0.004m.The modal analysis results show that the minimum resonance frequency of the pipeline is 1.6071 Hz.
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV672.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;亞洲最大的倒虹吸工程在昆明正式動工興建[J];鐵道建筑技術(shù);2002年06期

2 渠桂芳,申勝賓;山區(qū)倒虹吸小流量自動調(diào)節(jié)的理論探討與設(shè)計[J];黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2003年03期

3 趙向波;李彥濱;裴成員;;倒虹吸工程的運行管理研究[J];內(nèi)蒙古水利;2011年02期

4 宋奎;宮必寧;鄭人逢;;箱形倒虹吸結(jié)構(gòu)的兩種應(yīng)力計算方法比較分析[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期

5 ;張莊倒虹吸工程設(shè)計簡介[J];河北水利水電技術(shù);1994年02期

6 李恩義;許韌初;;穿河倒虹吸抗洪減震的設(shè)計理念及應(yīng)用[J];水利天地;2014年02期

7 陳明非,姜同凡,馮仲林,巴建春;中條山供水工程橋式倒虹吸優(yōu)化設(shè)計研究[J];人民黃河;2001年04期

8 趙守生;韓蓮鳳;耿向暉;李榮軍;;低水頭大流量倒虹吸工程管身結(jié)構(gòu)選型初探[J];河南水利;2003年05期

9 滑令;郄志紅;王智勇;劉宏權(quán);;大型預(yù)應(yīng)力箱型倒虹吸的三維有限元分析[J];水科學(xué)與工程技術(shù);2006年02期

10 冀永強;韓軍;郭偉;;西小屯溝左岸排水倒虹吸工程布置及方案比選[J];山西水利科技;2006年01期

相關(guān)會議論文 前4條

1 宋莉萱;吳國英;;灰河倒虹吸工程不同口門寬度試驗比較[A];第十四屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（下冊）[C];2009年

2 朱濤;付英華;;長距離、高水頭倒虹吸設(shè)計與運行經(jīng)驗[A];山東水利學(xué)會第十屆優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

3 嚴(yán)偉;韓繼斌;黃國兵;;南水北調(diào)某干渠倒虹吸工程水力學(xué)試驗研究[A];第三屆全國水力學(xué)與水利信息學(xué)大會論文集[C];2007年

4 ;南水北調(diào)滹沱河倒虹吸工程及GK外加劑在配合比設(shè)計中的應(yīng)用[A];2005年度碾壓混凝土材料及質(zhì)量檢測專題會議論文匯編[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 通訊員　張銳;河北滹沱河倒虹吸工程實現(xiàn)度汛目標(biāo)[N];中國水利報;2004年

2 通訊員 趙彥紅;賽刀倒虹吸通過省州驗收[N];紅河日報;2009年

3 李競立 莊愛俠 奧永龍;三秦兒女情筑萬米倒虹吸 水電鐵軍勇創(chuàng)亞洲之最[N];云南日報;2006年

4 本報記者 石堅;加大監(jiān)測力度 確保城市安全[N];焦作日報;2010年

5 張學(xué)遠(yuǎn);干線工程在建項目進(jìn)展順利[N];中國水利報;2004年

6 本報特約記者 劉富亭 通訊員 姬貴生;中線滹沱河倒虹吸工程再掀施工高潮[N];中國水利報;2005年

7 劉鐵軍;將永定河倒虹吸工程建成精品工程[N];中國水利報;2004年

8 任忠華 徐劍鋒;倒虹吸深基坑土方施工[N];中華建筑報;2006年

9 吳銘;中線北京段工程簡介[N];中國水利報;2003年

10 本報通訊員 伍言;質(zhì)量贏 全盤勝[N];中國水利報;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 張煒超;大型倒虹吸水工結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[D];中國地震局蘭州地震研究所;2015年

2 于騰;高水頭、長距離倒虹吸管水力特性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D];青海大學(xué);2017年

3 高子蘭;大孔徑預(yù)應(yīng)力連體式圓形倒虹吸結(jié)構(gòu)研究[D];河北工程大學(xué);2007年

4 李娟;長距離倒虹吸水流特性的三維數(shù)值模擬[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

5 何照青;小洼槽倒虹吸水流特性的數(shù)值模擬[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 胡志超;箱型鋼筋混凝土倒虹吸非線性有限元分析[D];鄭州大學(xué);2010年

7 苗衛(wèi)明;南水北調(diào)肖河?xùn)|溝倒虹吸三維有限元分析[D];河北工程大學(xué);2014年

8 劉曉林;回填土與箱形倒虹在多種工況下互相作用的有限元分析[D];河北工程大學(xué);2012年

9 宋賀男;三個泉倒虹吸出口閘門的振動機理研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號：2078231