發(fā)布時間：2021-08-28 05:41

　　隨著水庫的大量興建、引黃灌溉事業(yè)的發(fā)展、灌溉區(qū)節(jié)水改造項目的啟動,泥沙問題在資源配置和環(huán)境保護中成為一個不可忽視的重要因素,泥沙淤積水庫、渠道等建筑物,磨損水輪機葉片,直接影響水工建筑物正常運行和發(fā)揮經(jīng)濟效益。在含沙水流泥沙處理方面,沉沙池起著十分重要的作用,被廣泛運用于實際工程。因此研究沉沙池整流和泥沙沉降效果具有重要意義。本文以廂式沉沙池為研究對象,基于ANSYS軟件中FLUENT計算流體動力學(xué)軟件進行三維數(shù)值模擬,分析沉沙池內(nèi)水沙流場分布信息,得出主要結(jié)論如下:（1）使用湍流模型RNG k-?雙方程模型、結(jié)合VOF自由液面追蹤法、選用SIMPLE算法對沉沙池設(shè)計工況下清水流場進行三維數(shù)值模擬,計算得出了沉沙池左、中、右三廂的流量分布、水面線、斷面流速分布等詳細流場信息。并將計算值與試驗值資料進行對比驗證,發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果與試驗值吻合良好,說明數(shù)值模型計算合理,方法準(zhǔn)確。（2）基于Fluent軟件,采用歐拉雙流體模型、RNG k-?湍流方程,相間的壓力耦合求解方式選用非穩(wěn)態(tài)PISO算法,固液交換模型采用Wen-Yu模型,對沉沙池內(nèi)水沙流場進行三維數(shù)值模擬。計算得出了泥沙的跡線、泥沙... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原設(shè)計方案俯視圖

灌溉工程由管路及配套建筑物組成，管道共設(shè)二級，均為固定式，其中干管總長約 24.95km，支管總長約 65.53km。本工程自黃河取水，設(shè)計全年取水量為 240 萬 m3，相應(yīng)取水流量 0.58m3/s。設(shè)計取水位為 417.08m，最低運用水位為 416.26m，最高運用水位為 426.76m。沉沙池的體型結(jié)構(gòu)為三廂式，每廂凈寬均為 2m，沿程分為進口段、平水整流段、工作段、溢流段、出口段和排沙道 6 個部分，初設(shè)方案中順?biāo)鞣较蚩傞L度為 87.3m；為了便于底部排沙，沉沙池底部設(shè)計了 3 個坡度，分別為 1/50、1/30、1/10；出口水深較高，約為 8.6m，沉沙池模型的俯視和主視圖如圖 2-1、圖 2-2 可見。圖 2-1 原設(shè)計方案俯視圖Fig.2-1 Top view of the original design

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第四章 沉沙池清水流場數(shù)值模擬及結(jié)果分析建模CAD繪制沉沙池的三維體型圖，模型尺寸為：進水管直徑0.7m，進口段段 14.5m，工作段 70m，出口段 5m，全長為 92.3m，寬為 7m，各廂寬約 8.6m。CAD 創(chuàng)建的三維沉沙池視圖如圖 4-1，圖 4-2 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進歐拉算法的雙吸離心泵泥沙磨損特性研究[J]. 張自超,王福軍,陳鑫,廖翠林,徐洪泉,陸力.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(03)
[2]引黃灌區(qū)渠道淤積問題分析及減淤措施研究[J]. 吳爭兵.  山西水利科技. 2017(01)
[3]重力沉沙過濾池模型試驗研究[J]. 戚印鑫,耿凡坤,劉亞麗,孫娟.  泥沙研究. 2016(06)
[4]水輪機泥沙磨損兩相湍流場數(shù)值模擬[J]. 黃劍峰,張立翔,姚激,龍立焱.  排灌機械工程學(xué)報. 2016(02)
[5]雙流體模型在高濃度含沙水流模擬中的應(yīng)用[J]. 梁成鵬,陳紅勛,錢濤.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[6]基于歐拉-拉格朗日方法的明渠中懸移質(zhì)淤積數(shù)值模擬[J]. 肖柏青,李然,戎貴文.  水力發(fā)電學(xué)報. 2015(09)
[7]加強農(nóng)田水利灌區(qū)建設(shè) 推動農(nóng)田水利灌區(qū)發(fā)展[J]. 王靖波.  環(huán)球市場信息導(dǎo)報. 2014(40)
[8]不同泥沙粒徑下的分離鰓內(nèi)部流場三維數(shù)值模擬[J]. 陶洪飛,邱秀云,李巧,蘇建江.  水利水電科技進展. 2014(05)
[9]中國水資源狀況與水資源安全問題分析[J]. 張利平,夏軍,胡志芳.  長江流域資源與環(huán)境. 2009(02)
[10]單顆粒泥沙沉速公式的對比研究[J]. 趙德招,陳立,周銀軍,桂波.  人民黃河. 2009(01)

碩士論文
[1]閘壩下游沖刷坑形態(tài)三維數(shù)值模擬[D]. 吳彰松.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]梭錐管水沙兩相流場數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 王苗.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]黃豐水電站泄洪閘泄流三維數(shù)值模擬[D]. 李蕾.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[4]發(fā)動機冷卻水套流場的分析與仿真研究[D]. 張偉.太原理工大學(xué) 2010
[5]基于CFD的水電工程砂石廢水旋流沉砂池的優(yōu)化設(shè)計[D]. 欒闖.天津大學(xué) 2009
[6]多相流混合模型應(yīng)用于低含沙水流的數(shù)值模擬研究[D]. 謝艷芳.西安理工大學(xué) 2005
[7]計算流體力學(xué)兩相流流動的模擬及兩相流模型的研究[D]. 楊猛.天津大學(xué) 2005
[8]雙流道污水泵葉輪內(nèi)部流場計算研究[D]. 程效銳.蘭州理工大學(xué) 2004



本文編號：3367915