【摘要】：水工建筑物進(jìn)口前產(chǎn)生有害漩渦時會引起水流流態(tài)惡化、泄流能力降低、閘門振動和空化空蝕等危害。為避免危害發(fā)生,需采取消渦措施。前人關(guān)于消渦的研究多集中于淹沒度較大且結(jié)構(gòu)形式固定不變的泄洪洞、電站等的進(jìn)水口,針對泄洪閘的研究較少;研究多集中在具體的消渦措施,關(guān)于消渦原理的研究較少。本文結(jié)合模型試驗、理論分析和數(shù)值模擬的方法,通過消渦隔柵對平板閘門和弧形閘門前的漩渦進(jìn)行了消除研究,提出了消渦效果良好的最佳布置方案,分析了消渦隔柵的消渦原理。所做主要工作如下:(1)通過閘門消渦模型試驗,研究不同工況時消渦隔柵布置位置、隔柵寬度對消渦效果的影響。結(jié)果表明,隔柵布置位置和隔柵寬度對消渦效果影響較大;兩對消渦隔柵方案時消渦效果良好且不會引進(jìn)新的漩渦,是最佳布置方案。(2)提出了滯流區(qū)高度測量的具體方法,將滯流區(qū)水體對漩渦的影響從定性分析推進(jìn)到定量分析;綜合考慮進(jìn)水口流速和進(jìn)水口體型影響,提出了進(jìn)水口拖拽力的定量計算公式,將進(jìn)水口拖拽力對漩渦的影響從定性分析推進(jìn)到定量計算。(3)理論對比分析布置消渦隔柵前后的滯流區(qū)高度、表面環(huán)量和進(jìn)水口拖拽力的變化,總結(jié)消渦隔柵的消渦原理。消渦隔柵通過減小滯流區(qū)高度和表面環(huán)量并通過改變進(jìn)水口的流速分布進(jìn)而減小進(jìn)水口拖拽力的綜合方式,降低漩渦的發(fā)生頻率,縮小漩渦區(qū)范圍,達(dá)到消渦目的。(4)模擬有無消渦隔柵的漩渦流場,結(jié)果表明,計算的流態(tài)、水面線和流線圖均與試驗結(jié)果一致;布置消渦隔柵后,同一工況的滯流區(qū)高度、表面環(huán)量和進(jìn)水口拖拽力均有減小,試驗結(jié)果和理論分析得以驗證。本文的研究成果能夠為漩渦特性及消渦理論研究提供參考,也可以為實際工程中閘門前的消渦措施研究提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV131.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2624568