在水資源匱乏,社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下,我國(guó)的水資源供需矛盾日益突出。我國(guó)北方缺水地區(qū),修建的很多多孔攔河閘以及多孔蓄排兼用水閘,除在汛期過流量大時(shí)可能全部開閘放水外,多數(shù)情況為少數(shù)孔局部開啟運(yùn)用,閘后流態(tài)為復(fù)雜的三元水流。在閘門開啟或關(guān)閉過程中,閘下水流具有非恒定流特性,對(duì)水工建筑物會(huì)產(chǎn)生不利影響。但對(duì)于北方水閘進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)仍依據(jù)現(xiàn)行水閘設(shè)計(jì)規(guī)范和《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》按照平面問題和恒定流條件下得出的公式計(jì)算和設(shè)計(jì)消能設(shè)施,建成的消能防沖設(shè)施損毀嚴(yán)重。論文基于CFD計(jì)算流體力學(xué)方法,采用試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,建立閘下三元流有限差分?jǐn)?shù)值模型,對(duì)閘后三元非恒定流特性和控導(dǎo)措施及效果進(jìn)行了初步研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了多孔水閘少數(shù)孔局部開啟閘下三元非恒定流試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),該系統(tǒng)由水循環(huán)系統(tǒng)、閘門啟閉系統(tǒng)以及水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集系統(tǒng)構(gòu)成,數(shù)據(jù)采樣精度在±0.2mm以內(nèi),采樣頻率可控,滿足實(shí)驗(yàn)要求;進(jìn)行了閘門不同開啟歷時(shí)和不同局部開啟方式的閘下出流試驗(yàn)。對(duì)應(yīng)各種開啟工況測(cè)定了下游關(guān)鍵斷面處的水位變化過程,觀察不同工況下閘下三元非恒定流的流態(tài)變化;利用CFD軟件建立閘下三元流有限差...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 閘下三元非恒定流特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 多孔水閘閘下三元非恒定流防沖措施研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 多孔水閘局部孔開啟過程非恒定流試驗(yàn)研究
    2.1 水流循環(huán)系統(tǒng)
        2.1.1 明槽水渠模型
        2.1.2 供回水系統(tǒng)
    2.2 閘門提升系統(tǒng)
    2.3 水位測(cè)量及數(shù)據(jù)采集
    2.4 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        2.4.2 實(shí)驗(yàn)方案布置
        2.4.3 水位采樣點(diǎn)布設(shè)
    2.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.6 小結(jié)
3 閘下三元流有限差分?jǐn)?shù)值模型建立
    3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)描述
    3.2 自由表面的處理
    3.3 三維模型建立
    3.4 模型網(wǎng)格塊劃分
    3.5 邊界條件和模型參數(shù)設(shè)置
    3.6 小結(jié)
4 三元非恒定流數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.1 三維模擬結(jié)果驗(yàn)證
    4.2 三維模擬結(jié)果分析
        4.2.1 流態(tài)分布圖
        4.2.2 流速分布
        4.2.3 壓強(qiáng)分布
    4.3 小結(jié)
5 導(dǎo)流墻對(duì)閘下三元流的控制效果研究
    5.1 導(dǎo)流墻對(duì)三元恒定流的影響
        5.1.1 流態(tài)分布圖
        5.1.2 海漫區(qū)近底流速分布
    5.2 導(dǎo)流墻對(duì)非恒定流的影響
    5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡(jiǎn)介
致謝
詳細(xì)摘要



本文編號(hào)：3839880