疊梁門分層取水結(jié)構(gòu)是一種環(huán)境友好型進(jìn)水口,它不僅能夠滿足電站發(fā)電引水的需求還能實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。JH水電站發(fā)電引水系統(tǒng)采用半圓型疊梁門分層取水進(jìn)水口,體型設(shè)計較一般分層取水結(jié)構(gòu)特殊,進(jìn)流條件相對復(fù)雜。本次研究以JH水電站疊梁門進(jìn)水口為背景,通過對疊梁門不同運行方式、不同引水流量下的斷面流速、流態(tài)分布、水頭損失等水力特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬研究并對分層取水進(jìn)水口流量分配進(jìn)行對比分析,計算結(jié)果可為電站的有效運行提供科學(xué)依據(jù),也可為相關(guān)工程提供指導(dǎo)。本次研究通過對幾種不同的湍流模型進(jìn)行比較,采用k-ε紊流數(shù)學(xué)模型,能夠較好的解決進(jìn)水口各過流斷面近壁區(qū)水流流動的計算問題。研究結(jié)果表明:（1）半圓型疊梁門進(jìn)水口與以往進(jìn)水口體型設(shè)計有所不同,能夠有效擴(kuò)大進(jìn)流范圍,保證下泄水體進(jìn)流平穩(wěn),進(jìn)水口和疊梁門前均無不良流態(tài),閘墩處無不良漩渦。（2）疊梁門門頂淹沒水深不足時門后豎井內(nèi)產(chǎn)生吸氣漩渦;疊梁門上方最大門頂流速分布在門頂?shù)撞?研究表明進(jìn)水口設(shè)置疊梁門后水頭損失增加顯著。（3）攔污柵處四個孔口流速分布規(guī)律基本相同;門后豎井內(nèi)流速分布不均勻;門后流道斷面主流主要集中在頂部,中下部流速呈中間小兩側(cè)大的分布特... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的目的和必要性
    1.2 分層取水結(jié)構(gòu)的布置型式
    1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.4 分層取水工程概況
    1.5 本文研究內(nèi)容及方法
第二章 三維紊流基本理論
    2.1 紊流數(shù)值模擬方法
        2.1.1 直接數(shù)值模擬(DNS)
        2.1.2 大渦模擬(LES)
        2.1.3 雷諾平均數(shù)值模擬(RANS)
    2.2 本文模型選擇
    2.3 模型求解方法
        2.3.1 離散方法
        2.3.2 離散格式
        2.3.3 壓力-速度耦合方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 計算模型及工程概況
    3.1 工程概況
    3.2 計算區(qū)域模型的建立
    3.3 邊界條件及網(wǎng)格劃分
        3.3.1 邊界條件
        3.3.2 網(wǎng)格劃分
    3.4 工況設(shè)置
    3.5 本章小結(jié)
第四章 電站進(jìn)水口恒定流數(shù)值模擬研究
    4.1 水流流態(tài)及流速分布
        4.1.1 工況814-0-1計算結(jié)果
        4.1.2 工況814-2-1計算結(jié)果
        4.1.3 工況814-3-1計算結(jié)果
        4.1.4 工況814-4-1計算結(jié)果
        4.1.5 工況876-22-1計算結(jié)果
        4.1.6 工況876-24-1計算結(jié)果
    4.2 進(jìn)水口各斷面流速分布
        4.2.1 攔污柵處流速分布
        4.2.2 疊梁門頂流速分布
        4.2.3 流道內(nèi)流速分布
    4.3 水頭損失計算
    4.4 本章小結(jié)
第五章 疊梁門進(jìn)水口分層取水流量分配研究
    5.1 水頭損失
    5.2 流量分配
        5.2.1 最低發(fā)電水位2節(jié)疊梁門
        5.2.2 最低發(fā)電水位3節(jié)疊梁門
        5.2.3 最低發(fā)電水位4節(jié)疊梁門
        5.2.4 正常蓄水位22節(jié)疊梁門
    5.3 進(jìn)水口流態(tài)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]弧形閘門局部開啟時閘前漩渦水力特性研究[D]. 孫洪亮.大連理工大學(xué) 2016
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[6]求解Navier-Stokes方程的幾類數(shù)值方法[D]. 戴曉霞.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]雙向水流進(jìn)出水口水力特性研究[D]. 姜海.河海大學(xué) 2006
[2]水電站進(jìn)水口分層取水水溫試驗研究[D]. 王鰲然.天津大學(xué) 2008
[3]抽水蓄能電站豎井式進(jìn)水口水力特性研究[D]. 王麗紅.天津大學(xué) 2009



本文編號：3717147