本文關(guān)鍵詞：消力池內(nèi)雙層懸柵消能效果及柵條較優(yōu)布置研究

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【摘要】：懸柵消能工應(yīng)用到消力池內(nèi),因其懸掛在消力池邊墻上,不易受到含沙水流的沖刷和破壞,可以較好地起到輔助消能作用,成為適用性較好的新式輔助消能工。前人針對懸柵消能工進行了一定地研究,但主要針對消力池內(nèi)布置單層懸柵,雙層懸柵布置情況沒有研究,通過試驗得到雙層懸柵消能效果較優(yōu),研究雙層懸柵消能效果具有重要意義。在此前單層懸柵消能工研究基礎(chǔ)上,通過均勻正交設(shè)計方法對模型試驗進行設(shè)計,采用極差分析法分析模型試驗結(jié)果,同時借助流體力學軟件FLUENT中RNG k~ε雙方程紊流模型對池中布置雙層懸柵水力特性進行相關(guān)計算,運用Tecplot軟件對數(shù)值模擬結(jié)果進行后處理,分析數(shù)值模擬得到的流速跡線圖、壓強云圖以及懸柵周圍時均壓強差,并對比模型試驗值和數(shù)值計算值,得到以下結(jié)論:模型試驗中,沒有布置懸柵時,消力池中流態(tài)不平穩(wěn),水流波動較大;布置懸柵時,池中水面均比較平穩(wěn),水面波動不大;在相同柵條數(shù)下布置雙層懸柵,消力池內(nèi)流態(tài)更加平穩(wěn),水面波動較小,并且在較少柵條數(shù)的情況下使流態(tài)穩(wěn)定。雙層懸柵布置型式改變,同樣對其消能率影響不大,對池中下降水深削減影響較大。在不考慮單寬流量情況下,雙層懸柵各因素對下降水深的影響排序為層距、柵距、柵條數(shù)。在數(shù)值模擬中,對比消力池內(nèi)最大水深數(shù)值模擬計算值與模型試驗值,得到兩者誤差較小,吻合較好。在均勻正交方案前提下,分別改變懸柵層距、柵距以及柵條數(shù),得到當m1=0.4、m2=1.2、m3=1.1時,消能效果較好;通過數(shù)值模擬得到雙層懸柵層距4 cm、柵距12 cm、柵條數(shù)11根,即當m1=0.4、m2=1.2、m3=1.1時,消能效果較好,水面波動較小,與模型試驗結(jié)果相同。由于消力池內(nèi)第1根懸柵以及下層懸柵受到時均壓強較大,在懸柵消力池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計時,不僅要提高護坦的抗壓強度,同時也要提高消力池內(nèi)第1根懸柵以及下層懸柵的抗壓強度。
【關(guān)鍵詞】：雙層懸柵 消能效果 布置型式 RNG k~ε 流速 壓強
【學位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV653
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀及意義9-10
• 1.3 雙層懸柵研究內(nèi)容與研究方案10-12
• 1.4 本章小結(jié)12-13
• 第2章 消力池內(nèi)雙層懸柵消能效果的研究方法13-18
• 2.1 均勻正交設(shè)計13-14
• 2.2 數(shù)值模擬方法14-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第3章 消力池內(nèi)布置單、雙層懸柵消能效果對比18-30
• 3.1 模型試驗設(shè)計及測量方法18-20
• 3.2 消力池內(nèi)單、雙層懸柵消能效果對比20-23
• 3.3 消力池內(nèi)布置單、雙層懸柵消能效果數(shù)值模擬23-25
• 3.4 消力池內(nèi)布置單、雙懸柵數(shù)值模擬結(jié)果分析25-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第4章 消力池內(nèi)雙層懸柵不同布置型式消能效果研究30-55
• 4.1 消力池內(nèi)雙層懸柵消能效果影響因子排序30-32
• 4.2 雙層懸柵層距對消能特性影響32-39
• 4.3 雙層懸柵柵距對消能特性影響39-43
• 4.4 雙層懸柵柵條數(shù)對消能特性影響43-47
• 4.5 消力池內(nèi)雙層懸柵消能效果的數(shù)值模擬47-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第5章 懸柵消力池內(nèi)水流沖刷過程中雙層懸柵穩(wěn)定性研究55-58
• 5.1 消力池內(nèi)水流對懸柵的作用55-57
• 5.2 本章小結(jié)57-58
• 第6章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 結(jié)論58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 作者簡歷65-66

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 吳戰(zhàn)營;牧振偉;;消力池內(nèi)懸柵輔助消能工優(yōu)化試驗[J];水利水電科技進展;2014年01期

2 葛旭峰;魯克恩;李琳;王長新;譚義海;;小石峽水電站表孔溢洪道模型試驗研究[J];南水北調(diào)與水利科技;2010年05期

3 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔣健楠;消力池內(nèi)雙層懸柵消能效果及柵條較優(yōu)布置研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2016年

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本文編號：942369