本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜水力條件下有壓隧洞穩(wěn)定性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在水利行業(yè)的發(fā)展中,水工隧洞出現(xiàn)了明滿交替流現(xiàn)象且越來越多。該流態(tài)伴有吸氣、渦旋,對(duì)水工建筑物運(yùn)行非常不利,如何保證水工引水隧洞的安全問題已成為一個(gè)重要課題,研究隧洞水流的水力特性、隧洞穩(wěn)定性,無論從安全還是經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文立題“復(fù)雜水力條件下有壓隧洞穩(wěn)定性分析”,在搜集整理已有對(duì)明滿交替流研究的基礎(chǔ)之上,以雪山水庫引水隧洞為例,運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬軟件FLUENT模擬分析引水隧洞在出現(xiàn)明滿交替流這一復(fù)雜水力條件下洞內(nèi)水流脈動(dòng)壓強(qiáng)、總壓、速度及渦量沿水流方向變化情況,明確隧洞在明滿交替流時(shí)的水力特性。在此基礎(chǔ)上,分析比對(duì)不同進(jìn)水口型式、不同上游水位時(shí)隧洞水流的流動(dòng)特點(diǎn),結(jié)合實(shí)際工程情況,計(jì)算引水隧洞的襯砌在不同工況下內(nèi)力分布情況,進(jìn)而分析引水隧洞襯砌穩(wěn)定性,最后提出減小明滿交替流對(duì)隧洞襯砌穩(wěn)定性破壞方面的建議,保證隧洞長期安全運(yùn)行。通過模擬結(jié)果分析與計(jì)算,論文得出主要結(jié)論如下:(1)同一橫截面上速度分布符合水流粘滯性規(guī)律;水流在隧洞內(nèi)產(chǎn)生的脈動(dòng)壓強(qiáng)、最大流速、渦量都是隨著上游水位的降低而減小的。(2)在喇叭形進(jìn)水口與隧洞洞身段連接處,隧洞壁面出現(xiàn)局部速度增大情況,脈動(dòng)壓強(qiáng)、渦量也是在此處發(fā)生局部增大現(xiàn)象。(3)通過隧洞襯砌的內(nèi)力和位移分析可知,影響隧洞襯砌穩(wěn)定性最大因素為內(nèi)水壓力。水流在明滿交替流時(shí),底板靠近直墻附近段、局部側(cè)墻段、拱腳處均不滿足抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算和最大裂縫寬度驗(yàn)算,在明滿流作用下的引水隧洞應(yīng)特別注意底板、側(cè)墻及其與頂拱連接的支護(hù)問題。(4)在明滿交替流時(shí),隧洞的底板和側(cè)墻常出現(xiàn)負(fù)壓,給水工建筑物帶來很大的安全隱患,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)合理利用地形、地質(zhì)條件及采取一定工程措施,盡量避免明滿交替流的出現(xiàn)。(5)對(duì)不能完全避免明滿交替流的引水隧洞,喇叭形進(jìn)水口可有效降低水流脈動(dòng)壓力,減小明滿交替流的不利影響。
【關(guān)鍵詞】：明滿交替流 引水隧洞 穩(wěn)定性分析 水力特性 脈動(dòng)壓強(qiáng) 數(shù)值模擬 FLUENT
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV672.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 問題的提出7-9
• 1.1.1 研究背景7-8
• 1.1.2 目的和意義8-9
• 1.2 明滿交替流研究的現(xiàn)狀及其發(fā)展9-12
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展9-11
• 1.2.2 明滿交替流分析方法11-12
• 1.3 圍巖穩(wěn)定性分析理論的發(fā)展12-14
• 1.4 論文的研究對(duì)象和主要內(nèi)容14-17
• 1.4.1 研究對(duì)象14
• 1.4.2 研究內(nèi)容14-16
• 1.4.3 技術(shù)路線16-17
• 第二章 計(jì)算流體力學(xué)基本理論及應(yīng)用17-25
• 2.1 CFD簡介17-19
• 2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)特點(diǎn)17
• 2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)基本方程17-19
• 2.2 計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用19-24
• 2.2.1 CFD軟件19-21
• 2.2.2 FLUENT軟件簡介21-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 明滿交替流的數(shù)值模擬25-52
• 3.1 概述25-26
• 3.2 工程概況26-33
• 3.2.1 總體工程概況26
• 3.2.2 引水隧洞概況26-33
• 3.3 模型建立與解算33-34
• 3.4 數(shù)值模擬成果與分析34-50
• 3.4.1 壓強(qiáng)分布規(guī)律分析35-43
• 3.4.2 流速分布規(guī)律分析43-47
• 3.4.3 渦量計(jì)算成果及分析47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 隧洞襯砌穩(wěn)定性分析52-67
• 4.1 概述52
• 4.2 工程區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)52-53
• 4.3 隧洞荷載計(jì)算53-57
• 4.3.1 圍巖壓力53-54
• 4.3.2 彈性抗力54-55
• 4.3.3 內(nèi)水壓力55
• 4.3.4 襯砌自重55-56
• 4.3.5 灌漿壓力56
• 4.3.6 荷載組合56-57
• 4.4 襯砌計(jì)算與分析57-65
• 4.4.1 計(jì)算參數(shù)57-58
• 4.4.2 計(jì)算結(jié)果及分析58-65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67-68
• 5.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附錄73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 漆力健;大底坡泄洪管道明滿流的水力特性[D];四川大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜水力條件下有壓隧洞穩(wěn)定性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：283025