發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 06:20

  本文關(guān)鍵詞：明渠流條件下丁壩水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：丁壩結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于水利工程中,用以調(diào)整水流,護(hù)灘固堤,維護(hù)優(yōu)良的水道通航條件。本文針對(duì)丁壩局部水流,建立了三維自由表面水流模型,模型基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,采用有限體積法(FVM),湍流模型采用S-A一方程模型。本文首先針對(duì)非淹沒(méi)、正挑單丁壩,開展了系列Fr數(shù)條件下的水流模擬。重點(diǎn)分析丁壩周圍附近局部流動(dòng)結(jié)構(gòu),探討丁壩壩根處局部渦系時(shí)間和空間演化等特征,研究了丁壩下游回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度的變化,分析了河床底部摩擦力線的變化,總結(jié)了丁壩引起的剪切流的沿程變化特征。本文然后針對(duì)非淹沒(méi)、正挑雙丁壩,開展了系列Fr數(shù)條件下的水流模擬。重點(diǎn)分析壩田區(qū)內(nèi)水流結(jié)構(gòu),探討上游丁壩壩根處局部渦系的時(shí)間和空間演化等特征;討論了上游和下游丁壩回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度的變化,分析了Fr數(shù)對(duì)壩田區(qū)內(nèi)水流流態(tài)的影響;討論了河床底部摩擦力線的變化;分析了自由表面附近二維大尺度相干結(jié)構(gòu)(2DLCS)的變化特征;描述了主流區(qū)和壩田區(qū)之間剪切層的發(fā)展,研究了主流區(qū)和壩田區(qū)之間的物質(zhì)交換。
【關(guān)鍵詞】：丁壩 淺水 剪切流 馬蹄渦 丁壩水流 有限體積法 自由表面模擬
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV135;TV863
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 丁壩水力學(xué)問(wèn)題13-16
• 1.2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究16-17
• 1.2.3 物理模型實(shí)驗(yàn)研究17-18
• 1.2.4 二維數(shù)學(xué)模型18
• 1.2.5 三維數(shù)學(xué)模型18-19
• 1.2.6 尚存在的問(wèn)題和不足19-20
• 1.3 本文主要研究工作與內(nèi)容20-21
• 第二章 丁壩附近紊流三維數(shù)學(xué)模型21-32
• 2.1 三維數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.1.1 數(shù)學(xué)模型描述21-22
• 2.1.2 設(shè)置邊界條件22-23
• 2.1.3 湍流模型23
• 2.2 本文采用的數(shù)值方法23-30
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格24
• 2.2.2 離散控制方程24-28
• 2.2.3 對(duì)流項(xiàng)采用二階TVD格式28-29
• 2.2.4 控制體界面速度的計(jì)算29-30
• 2.2.5 代數(shù)方程組求解30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 第三章 非淹沒(méi)正挑單丁壩三維流場(chǎng)分析32-46
• 3.1 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格劃分32-33
• 3.2 模擬結(jié)果分析33-45
• 3.2.1 流場(chǎng)渦量分析33-35
• 3.2.2 丁壩壩根渦系空間演化35-37
• 3.2.3 丁壩壩根渦系時(shí)間演化37-39
• 3.2.4 壩后回流區(qū)分析39-42
• 3.2.5 河床底部摩擦力線分布42-43
• 3.2.6 丁壩下游剪切層演化43-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第四章 非淹沒(méi)正挑雙丁壩三維流場(chǎng)分析46-63
• 4.1 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格劃分46-47
• 4.2 模擬結(jié)果分析47-62
• 4.2.1 流場(chǎng)渦量分析47-49
• 4.2.2 丁壩壩根渦系空間演化49-51
• 4.2.3 丁壩壩根渦系時(shí)間演化51-53
• 4.2.4 丁壩流場(chǎng)分析53-55
• 4.2.5 壩田區(qū)水流流態(tài)分析55-57
• 4.2.6 河床底部摩擦力線57-58
• 4.2.7 主流區(qū)和壩田區(qū)之間的剪切層演化58-60
• 4.2.8 示蹤物質(zhì)分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第五章 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 本文所得結(jié)論63
• 5.2 問(wèn)題與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-76
• 致謝76-77
• 學(xué)術(shù)論文和科研成果目錄77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 陳稚聰;黑鵬飛;丁翔;;丁壩回流區(qū)水流紊動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)網(wǎng)絡(luò).預(yù)覽;2008年12期

2 陳麗萍;蔣軍成;韓冬梅;;丁壩渾水水流環(huán)境下污染物三維數(shù)學(xué)模型[J];水科學(xué)進(jìn)展;2009年03期

3 程年生;李昌華;;有邊坡丁壩回流試驗(yàn)研究[J];水利水運(yùn)科學(xué)研究;1991年02期

4 假冬冬;邵學(xué)軍;周剛;;大系數(shù)法與壁函數(shù)結(jié)合在丁壩繞流三維數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J];水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào);2008年01期

  本文關(guān)鍵詞：明渠流條件下丁壩水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：298507