本文關鍵詞：海漫擴散式消力池水流特性實驗研究

  更多相關文章： 海漫擴散式消力池 突擴比 漸擴角 水流特性

【摘要】：消力池是水利工程中常見的底流消能,通常建在河道的閘、橋、陡坡等之后,以消減上下游水位差產(chǎn)生的能量,降低河道水流流速,避免河道沖刷造成破壞。消力池的組成一般包括消力池前陡坡、消力池、海漫及防沖槽等部分,常見消力池為等寬矩形式,即從消力池上游至海漫段為等寬矩形。工程實踐中有自消力池前段開始斷面擴散的擴散式消力池。本文研究的是海漫擴散形式的消力池。海漫擴散式消力池是指直接從海漫開始河道斷面大于消力池斷面,即從消力池末端開始,河道斷面以與河道中心線成不同擴散角度漸擴或突擴的消力池。目前,對海漫擴散式消力池理論研究較少,本文緊密結合工程實踐中海漫擴散式消力池長度和深度計算關鍵技術問題進行研究,通過對海漫擴散式消力池的水力學實驗,探討海漫斷面邊墻擴散后消力池內(nèi)水流特性,為工程實踐提供海漫擴散式消力池設計的應用基礎理論與技術支撐。論文中進行了海漫非擴散消力池、突擴比為1.2、1.4、1.5與漸擴角為18.43°、26.57°、45°的海漫漸擴式消力池共七個方案的水工模型實驗,通過對實驗數(shù)據(jù)的分析,主要得到以下結論:(1)海漫擴散式消力池池內(nèi)水流流態(tài)及下游河道水流紊動結構具有以下變化規(guī)律:流量相同,隨著突擴比與漸擴角的變大,消力池內(nèi)水流流態(tài)越不穩(wěn)定,坎后邊壁處漩渦越大,池后菱形波越大越明顯;突擴比或漸擴角相同,流量越大,消力池內(nèi)與消力池后水流流態(tài)越不穩(wěn)定,消力池內(nèi)水波翻滾越劇烈,消力池內(nèi)水躍長度越小,消力池后菱形波的形狀越明顯;(2)海漫擴散式消力池內(nèi)的水流特性,包括消力池內(nèi)、池后擴散段的水深變化,消力池內(nèi)的弗勞德數(shù)Fr1以及消力池的消能效果均與海漫擴散式消力池的擴散形式有關,具體與其突擴比和漸擴角的大小有關;(3)從水流流態(tài)與消能率大小綜合分析,海漫漸擴角為26.57°消力池水力學特性最好;(4)本文中通過對比、總結、歸納初步提出了海漫不同突擴比和海漫不同漸擴角的海漫漸擴式消力池內(nèi)的躍后水深經(jīng)驗計算公式與消力池長度的設計經(jīng)驗公式。
【關鍵詞】：海漫擴散式消力池 突擴比 漸擴角 水流特性
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV653;TV135.2
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究目的9
• 1.3 研究意義9-10
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.4.1 消能形式10-14
• 1.4.2 水躍的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4.3 水躍的數(shù)值分析17
• 1.5 研究內(nèi)容17-18
• 1.6 技術路線18
• 1.7 主要創(chuàng)新研究18-20
• 2 實驗設計方法20-27
• 2.1 實驗場地20
• 2.2 實驗模型20-23
• 2.3 實驗測試23-27
• 2.3.1 測量斷面設計23-25
• 2.3.2 測試儀器與測試方法25-27
• 3 海漫擴散式對消力池池內(nèi)及池后水流特性的影響分析27-52
• 3.1 海漫突擴式消力池對水流流態(tài)的影響分析27-31
• 3.1.1 測試結果27-29
• 3.1.2 測試結果分析29-31
• 3.2 海漫漸擴式消力池對水流特性影響分析31-34
• 3.2.1 測試結果31-32
• 3.2.2 測試結果分析32-34
• 3.3 消力池內(nèi)水位分析34-42
• 3.3.1 消力池內(nèi)水位分布34-36
• 3.3.2 流量相同，擴散方案不同，消力池內(nèi)水位分析36-39
• 3.3.3 擴散方式相同，流量不同，消力池內(nèi)水位變化趨勢分析39-42
• 3.4 消力池后擴散段水位分析42-51
• 3.4.1 消力池后擴散段水位分布42-45
• 3.4.2 流量相同，，擴散方式不同，消力池后擴散段水位變化趨勢分析45-49
• 3.4.3 擴散方式相同，流量不同，消力池后擴散段水位分析49-51
• 3.5 小結51-52
• 4 不同海漫擴散方案消力池消能效果分析52-58
• 4.1 消力池內(nèi)Fr1分析52-55
• 4.1.1 擴散方案相同，流量不同，海漫擴散式消力池內(nèi)Fr1的變化規(guī)律52-54
• 4.1.2 流量相同，擴散方式不同，海漫擴散式消力池內(nèi)的Fr1變化規(guī)律54-55
• 4.2 消力池內(nèi)消能率Kj分析55-57
• 4.3 小結57-58
• 5 海漫擴散式消力池設計58-68
• 5.1 海漫擴散式消力池躍后水深計算58-62
• 5.1.1 消力池躍后水深的計算58-59
• 5.1.2 探索海漫擴散式消力池內(nèi)的躍后水深計算公式59-62
• 5.2 海漫擴散式消力池水躍長度計算62-65
• 5.2.1 水躍長度計算公式62-65
• 5.2.2 探索海漫擴散式消力池內(nèi)水躍長度計算公式65
• 5.3 海漫擴散式消力池池深計算65-67
• 5.4 小結67-68
• 6 結論與展望68-70
• 6.1 結論68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75-76
• 碩士研究生階段論文發(fā)表情況76

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 辛孝明;;設計綜合式消力池的簡便計算[J];山西水利科技;2007年01期

2 房凱;張智醞;;求解涵洞消力池池深的一種新方法[J];中國農(nóng)村水利水電;2007年10期

3 張志昌;李若冰;趙瑩;傅銘煥;;綜合式消力池深度和坎高的計算[J];西安理工大學學報;2013年01期

4 薛朝陽;確定消力池深度的一種新方法[J];水利水電技術;1980年05期

5 劉仲桂;陳振坤;王樂秀;;消力池的水力計算[J];廣西科學院學報;1986年01期

6 高鵬;楊永全;鄧軍;張建民;;多孔淹沒出流消力池復雜流態(tài)分析[J];四川大學學報(工程科學版);2006年05期

7 崔忠;馬鐵成;;挖深式消力池水力計算的初步探討[J];吉林水利;2008年10期

8 張志昌;李若冰;;基于動量方程的挖深式消力池深度的計算[J];西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版);2012年12期

9 蘇魯平;矩形平底消力池深度的一種新圖解法[J];武漢水利電力學院學報;1982年02期

10 崔忠;馬鐵成;;淺議坎式消力池的水力計算[J];廣西水利水電;2011年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳宇峰;;水平矩形擴散消力池的設計[A];中國水力發(fā)電工程學會水文泥沙專業(yè)委員會第四屆學術討論會論文集[C];2003年

2 陳朝旭;;三峽水庫開縣調(diào)節(jié)壩泄水閘消力池優(yōu)化設計[A];中國水利學會2010學術年會論文集（上冊）[C];2010年

3 彭彬;張建海;陸民安;蒙承剛;;消力池位移與應力三維有限元分析[A];慶祝廣西水利廳成立50周年專輯[C];2004年

4 李鵬;戴光清;楊慶;;卡基瓦水電站泄洪洞消力池體型優(yōu)化試驗研究[A];第二十一屆全國水動力學研討會暨第八屆全國水動力學學術會議暨兩岸船舶與海洋工程水動力學研討會文集[C];2008年

5 戴曉兵;張仕善;彭國良;陳曙光;;低水頭閘壩消力池體型研究[A];第二屆全國水力學與水利信息學學術大會論文集[C];2005年

6 張俊霞;李莉;張建偉;;西霞院泄洪閘消力池底板排水方案計算分析[A];中國水利學會2008學術年會論文集（上冊）[C];2008年

7 姜伯樂;岳鵬博;楊江寧;;跌坎式底流消力池空化特性試驗研究[A];2011全國水工泄水建筑物安全與病害處理技術應用會刊[C];2011年

8 孫會;崔莉;王慶國;;消力池尾坎受力特性試驗研究[A];第十八屆全國水動力學研討會文集[C];2004年

9 王學功;王軍;;折線消力池水力計算的新方法[A];第十三屆全國水動力學研討會文集[C];1999年

10 易萍華;;黃河小浪底水庫消力池邊坡穩(wěn)定性破壞概率分析[A];第五屆全國工程地質(zhì)大會文集[C];1996年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 翁祥富;松溪全程監(jiān)督水利項目建設[N];中國紀檢監(jiān)察報;2011年

2 付強　韓金書 趙爽;一個平凡人的不平凡壯舉[N];遼源日報;2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 胡志華;消力池水流噪聲產(chǎn)生機理及影響因素研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2015年

2 李會平;底流消力池水動力荷載特性研究[D];天津大學;2014年

3 李樹寧;跌坎消力池水動力荷載研究[D];天津大學;2012年

4 辜晉德;消力池板塊表面水流—縫隙水流動力荷載特性研究[D];天津大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹舒倩;多級消力池泄水陡坡水力特性試驗研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2015年

2 程明;海漫擴散式消力池水流特性實驗研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2016年

3 夏繼紅;消力池優(yōu)化設計專家系統(tǒng)原理及框架構建研究[D];河海大學;2002年

4 彭彬;不均勻地基上消力池的變形與應力分析[D];四川大學;2004年

5 曾銀金;施工階段百色消力池不均勻沉陷及應力三維有限元分析[D];四川大學;2006年

6 陸楊;T型墩消力池優(yōu)化設計試驗研究及數(shù)值模擬[D];石河子大學;2013年

7 王忠誠;T形墩消力池的試驗研究與工程應用[D];大連理工大學;2002年

8 蔣磊;斜向消力池水流特性試驗研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2014年

9 李志乾;錐形閥消力池數(shù)值模擬[D];鄭州大學;2002年

10 韓建新;陜西安康水電廠表孔消力池大修管理模式研究[D];西北大學;2008年

本文編號：737613