發(fā)布時間：2017-09-24 11:39

  本文關鍵詞：不同無砂混凝土板在水庫滲流取水中的效能試驗研究與數(shù)值模擬分析

  更多相關文章： 無砂混凝土板 水庫取水 滲流系統(tǒng) 取水效能 數(shù)值模擬

【摘要】：近年來，水庫及河道水資源的有效利用，對社會經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著巨大的作用，然而在水資源的利用過程中，由于對水資源的污染和利用方式的影響，導致可用水資源緊缺和利用效率低下。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對水資源數(shù)量和質(zhì)量需求的提升，采用和開發(fā)新型的開采方式，對水資源的持續(xù)和高效利用十分必要。 無砂混凝土板滲流取水，是河道引水與地下水開發(fā)兩者相結合而提出的一種新型取水技術。該技術在設計施工中比河道取水較為簡單，同時取得的水源水質(zhì)兼有地下水水質(zhì)的特點，而且適用于輕度污染或含沙量大的水源，能對水源進行一定程度的凈化，所以對無砂混凝土板滲流取水的有效開發(fā)，有著很大的發(fā)展前景和應用價值。 為了科學有效的利用無砂混凝土板進行滲流取水，同時完善滲流取水的相關理論，本文結合山西省實際的水利工程“辛安泉取水工程”，以不同無砂混凝土板為研究對象，采用理論分析，物理試驗研究和數(shù)值模擬相結合的技術路線，，對無砂混凝土板在滲流取水中的選取提供了參考依據(jù)，總結分析了滲流取水中的各種影響因素及滲流取水效能的制約條件，通過研究得出以下理論成果： （1）試驗得出了無砂混凝土板在不同壓力水頭下的取水效能變化，并分析得出了滲流取水效能對應于壓力水頭的函數(shù)關系曲線； （2）分析了不同容重的無砂混凝土板滲流取水效能的變化，得出了不同的水利工程取水量要求時，可以選取的相應容重的無砂混凝土板； （3）從無砂混凝土板的放置方式出發(fā)，對比分析了水平放置與豎直放置時的滲流效能差別；得出了水平放置時滲流取水效能優(yōu)于豎直放置時的取水效能；但不同放置方式對應不同的取水工程，各有其優(yōu)點； （4）從滲流取水系統(tǒng)的整體取水效能出發(fā)，對比分析了滲流系統(tǒng)在無砂混凝土板之上裝填濾料與不裝填濾料時的區(qū)別，得出了濾料對于滲流取水系統(tǒng)的影響效果，發(fā)現(xiàn)可以通過裝填濾料來控制滲流取水量，實現(xiàn)滲流取水量的調(diào)節(jié)與控制； （5）綜合分析了無砂混凝土板滲流取水效能的影響因素，采用多因素分析法得出了各個影響因素對滲流取水效能的影響程度，為滲流取水效能的調(diào)節(jié)與控制提供了依據(jù)； （6）結合滲流力學理論，采用量綱分析法得出了滲流取水量與壓力水頭及無砂混凝土板容重的關系，采用數(shù)據(jù)擬合試驗結果得出了滲流取水量與壓力水頭的關系； （7）利用FLUENT軟件，對不同壓力水頭下的多孔介質(zhì)模型的垂直滲流進行了數(shù)值模擬。研究了滲流系統(tǒng)內(nèi)部水流的壓力和速度變化關系，并對該變化進行了預測。 本文的研究成果為實際水利取水工程的設計與取水流量調(diào)節(jié)和控制控制提供一定的參考依據(jù)。
【關鍵詞】：無砂混凝土板 水庫取水 滲流系統(tǒng) 取水效能 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV697.41;TU991.13
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 符號說明11-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 取水工程研究進展14-17
• 1.2.1 水庫與河道取水及供水研究進展14
• 1.2.2 滲流取水技術的研究進展14-16
• 1.2.3 滲流取水工程設計的相關問題16-17
• 1.3 滲流取水理論的研究進展17-19
• 1.3.1 達西滲流與非達西滲流17-18
• 1.3.2 牛頓流體滲流與非牛頓流體滲流18-19
• 1.3.3 現(xiàn)代滲流力學的發(fā)展19
• 1.4 無砂混凝土板的研究進展19-20
• 1.4.1 無砂混凝土板介紹19-20
• 1.4.2 無砂混凝土板與滲流取水20
• 1.5 多孔介質(zhì)模型滲流數(shù)值模擬研究進展20-23
• 1.5.1 多孔介質(zhì)滲流模型研究方法21
• 1.5.2 數(shù)值模擬與多孔介質(zhì)滲流模擬21-23
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容及方法23-25
• 1.6.1 研究內(nèi)容與方法23
• 1.6.2 本文研究的技術路線23-25
• 第二章 試驗測試系統(tǒng)與方案25-33
• 2.1 試驗測試系統(tǒng)25-30
• 2.1.1 試驗系統(tǒng)流程圖和布置圖25-29
• 2.1.2 試驗裝置立面圖29-30
• 2.2 水源及供水系統(tǒng)30
• 2.3 測試系統(tǒng)30
• 2.4 試驗測試資料30-31
• 2.5 試驗測試方案31-32
• 2.6 本章小結32-33
• 第三章 滲流取水系統(tǒng)與集水能力試驗結果33-45
• 3.1 不同容重的無砂混凝土板的滲流集水能力33-36
• 3.1.1 較高容重的無砂混凝土板滲流集水能力33-34
• 3.1.2 較低容重無砂混凝土板滲流集水能力34-36
• 3.2 無砂混凝土板不同放置取水系統(tǒng)的集水能力36-38
• 3.2.1 試驗結果擬合曲線36-37
• 3.2.2 集水能力及公式37-38
• 3.3 帶有濾料的滲濾取水系統(tǒng)的集水能力38-39
• 3.3.1 試驗結果擬合曲線38
• 3.3.2 集水能力及公式38-39
• 3.4 無砂混凝土板滲流集水流量的計算公式39-43
• 3.4.1 滲流集水量擬合公式39-41
• 3.4.2 滲流系數(shù) k 與無砂混凝土板容重 r 試驗結果41-42
• 3.4.3 滲透指數(shù) m 與無砂混凝土板容重 r 關系42-43
• 3.5 相同壓力水頭下的無砂混凝土板的滲流效能分析43
• 3.6 本章小結43-45
• 第四章 多種因素對滲流集水量影響分析45-53
• 4.1 不同容重的無砂混凝土板滲流集水能力對比分析45-46
• 4.2 相同容重無砂混凝土板在不同滲流方向時滲流集水能力分析46-47
• 4.3 填裝濾料對無砂混凝土板的滲流集水能力影響分析47-48
• 4.4 綜合因素敏感性分析48-51
• 4.4.1 分析原理48-50
• 4.4.2 綜合影響因素研究50-51
• 4.5 本章小結51-53
• 第五章 數(shù)值模擬結果分析53-61
• 5.1 數(shù)值模擬簡介53-55
• 5.1.1 GAMBIT 軟件簡介53-54
• 5.1.2 FLUENT 軟件簡介54
• 5.1.3 本文數(shù)值模擬的求解過程54-55
• 5.2 模型建立與網(wǎng)格的劃分55-57
• 5.2.1 GAMBIT 中的 3D 模型55-56
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分以及邊界條件56-57
• 5.3 FLUENT 軟件中的數(shù)值模擬57
• 5.4 模擬結果與分析57-60
• 5.4.1 無砂混混凝土板滲流系統(tǒng)中水流壓力與速度分布云圖57-58
• 5.4.2 無砂混凝土板滲流模型中壓力曲線58-60
• 5.5 本章小結60-61
• 第六章 結論與建議61-63
• 6.1 結論61-62
• 6.2 研究建議與發(fā)展前景展望62-63
• 參考文獻63-69
• 致謝69-70
• 碩士期間的主要情況70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：911208