發(fā)布時間：2020-07-30 22:03

【摘要】：閘站結(jié)合工程具有占地面積少和節(jié)約移民成本等優(yōu)點(diǎn),在平原地區(qū)已得到迅速推廣。閘站工程可分為非對稱布置和對稱布置兩種形式,非對稱布置的閘站結(jié)合工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泵站運(yùn)行時,在前池容易發(fā)生嚴(yán)重的回旋、漩渦等不良流態(tài),而當(dāng)水閘運(yùn)行時,又容易導(dǎo)致斜流和回流的產(chǎn)生。導(dǎo)流墩在閘站結(jié)合工程中改善流態(tài)優(yōu)勢明顯,被廣泛使用。因此,研究導(dǎo)流墩對閘站工程進(jìn)水池水力特性影響是十分必要的。本文以西淝河閘站工程為研究對象,采用UG、GAMBIT、FLUENT等軟件和物理模型試驗(yàn)研究導(dǎo)流墩對該閘站工程進(jìn)水池的水力特性影響。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究適用于分析西淝河閘站工程水力特性的計(jì)算流體力學(xué)軟件和所遵循的控制方程、以及所采用的湍流模型、邊界條件、網(wǎng)格劃分方式與求解方法。從模型試驗(yàn)范圍、相似準(zhǔn)則、模型材料與布置、測量儀器和測試方法等方面,對西淝河閘站工程的物理模型試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)采用FLUENT軟件對西淝河閘站工程導(dǎo)流墩的適宜長度進(jìn)行研究,分析導(dǎo)流墩長度對進(jìn)水流態(tài)、進(jìn)水流道進(jìn)口斷面軸向流速分布均勻度和漩渦綜合影響函數(shù)F值的影響,在此基礎(chǔ)上,優(yōu)選出了該閘站工程適宜的導(dǎo)流墩長度為25m(方案2)。(3)在優(yōu)選的長度下,研究導(dǎo)流墩不同開孔參數(shù)對進(jìn)水流態(tài)、進(jìn)水流道進(jìn)口斷面軸向流速分布均勻度和漩渦綜合影響函數(shù)F值的影響,據(jù)此優(yōu)選出了導(dǎo)流墩長度為25m時,其開孔寬度、相鄰的孔口中心間距和開孔高度的適宜值為4.5m×6.25m×5m。在上述基礎(chǔ)上,若5#和6#流道中間加設(shè)一長度、厚度和高度為1m×1.2m×8.8m的短隔墩(方案19),進(jìn)水池的整流效果會更好。(4)采用物理模型試驗(yàn)對該閘站工程抽排工況和自排工況下各典型方案對應(yīng)的進(jìn)水池流態(tài)進(jìn)行分析,并選取方案2和方案19對比分析數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)結(jié)果的流態(tài)及流速分布,從而驗(yàn)證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和優(yōu)選方案的合理性。本文開展的導(dǎo)流墩對西淝河閘站工程進(jìn)水池水力特性影響的研究,數(shù)值模擬結(jié)果有效的指導(dǎo)了模型試驗(yàn)的開展,節(jié)約了模型試驗(yàn)的投資,提高了研究效率;同時,模型試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。本文的研究方法和成果能夠?yàn)槲麂呛娱l站工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供改進(jìn)措施和建議,對保證該工程安全、高效和穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。同時也能夠?yàn)橥愰l站工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理和研究提供一定的參考。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV66;TV135
【圖文】：

的泵站前池和水閘上游連接段統(tǒng)稱為進(jìn)水池。圖１．２和圖１．３分別為泵站站身縱剖面圖、逡逑自排閘縱剖面圖。其中上游引河底寬為６３ｍ，邊坡１：２．５；下游引河底寬為１００ｍ，邊坡１：２．５，逡逑河底高程１３．４０ｍ。在距泵房約１７０ｍ處布置攔污檢修閘，設(shè)六孔，單孔凈寬８．５ｍ，閘底板逡逑高程１３．４ｍ，閘室順?biāo)飨蜷L１８ｍ，閘墩厚１．２ｍ。栗站采用正向進(jìn)水，攔污閘后為前池，逡逑前池順?biāo)飨蜷L１２０ｍ，池底高程１３．４ｍ，后接長２７．０ｍ的鋼筋砼斜坡段，邊坡１：邋４。末逡逑段為長１０．０ｍ的Ｃ２５鋼筋砼護(hù)坦，護(hù)坦頂面高程６．６５ｍ；前池底寬９０．５ｍ。泵房采用干室逡逑型，安裝６臺２９００ＺＬＱ－１００立式軸流泵，配套電機(jī)型號為ＴＬ２５００－４４／３２５０，單機(jī)功率為逡逑２４００ｋＷ，總裝機(jī)容量為１４４００ｋＷ。泵站采用堤身式栗房形式，直接防洪。自排閘與泵站逡逑泵房結(jié)合布置，其長度及底高程與泵站一致。閘底板坎高１１．４ｍ，閘頂高程２８．５ｍ。閘孔逡逑凈寬與泵站流道凈寬一致為８．５ｍ。中孔凈寬８．５ｍ，孔高８．６ｍ，為降低啟閉機(jī)臺高程和閘逡逑門高度，采用雙扉門形式，下扉門頂高程１６．７５ｍ，上扉門底高程為１６．７５ｍ。閘室總寬３０．３ｍ，逡逑順?biāo)鞣较蜷L３８．０ｍ。逡逑前池邐ｔｔｌｚＫＭ逡逑

西淝河閘站結(jié)合工程，當(dāng)水閘和泵站單獨(dú)運(yùn)行時，由于水流的流向與河床形成夾角，逡逑使河床左右動量不平衡，會導(dǎo)致水閘泄流能力和泵站效率降低。導(dǎo)流墩由于在閘站結(jié)合工逡逑程中改善主流偏斜引起的惡劣流態(tài)的效果明顯，被丨泛使用。逡逑本文以西淝河閘站結(jié)合工程為研究對象，采用數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)研究導(dǎo)流墩對逡逑該閘站工程進(jìn)水池水力特性影響，并對不同的研宄方案進(jìn)行對比優(yōu)選，為類似工程提供參逡逑考，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價值。逡逑１．２閘站結(jié)合工程概述逡逑閘站結(jié)合工程能較好的適應(yīng)實(shí)際地形及降低投資，在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用，尤逡逑其是在平原地區(qū)。本文將從閘站結(jié)合工程布置型式、閘站結(jié)合工程的優(yōu)點(diǎn)、閘站結(jié)合工程逡逑存在的問題及危害等三個方面對閘站結(jié)合工程進(jìn)行概述。逡逑１．２．１閘站結(jié)合工程布置型式逡逑

圖２．４模型整體現(xiàn)場圖逡逑作逡逑閘站水工模型采用角鋼搭接底架，為保證模型可信度，防止?jié)B漏，用立體架空結(jié)構(gòu)，可直觀地觀測水流狀況，見圖２．５。模型在上游水池，見圖２．６和圖２．７。模型通過管道泵提供水流動力，采用ＵＰ池連接，形成模型循環(huán)供水系統(tǒng)，見圖２．８。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

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本文編號：2776140