完善我國灌區(qū)量水設(shè)施,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水的精確計量,對推行我國農(nóng)業(yè)水價綜合改革、實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度,以及促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)節(jié)水均具有重要意義。針對灌區(qū)小型渠道數(shù)目多,需測控的斷面多,而宜采用的移動式量水設(shè)備仍不夠完善的問題,結(jié)合U形渠道在灌區(qū)中應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),借鑒移動式薄板量水槽和圓柱量水槽的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計了一種U形渠道板柱結(jié)合型便攜式量水槽。在探討量水槽測流機(jī)理的基礎(chǔ)上,對板柱結(jié)合型便攜式量水槽開展原型試驗(yàn)和數(shù)值模擬,分析5個不同渠道底坡坡度,7個過槽流量（流量范圍為15—45L/s）和5種不同收縮比工況下的水力特征,并應(yīng)用量綱分析法建立測流公式,結(jié)合數(shù)值模擬方法將板柱結(jié)合型便攜式量水槽與以往的圓柱量水槽、帶尾翼的圓柱形量水槽、橢圓形量水槽和橋墩形量水槽的水力性能進(jìn)行了對比分析。取得的主要結(jié)論如下:（1）板柱結(jié)合型便攜式量水槽測流精度高,滿足灌區(qū)測流要求。試驗(yàn)過程中以量水槽圓柱體內(nèi)水深代替駐點(diǎn)水深,提高了測量精度。試驗(yàn)結(jié)果表明量水槽具有較好的水位^流量關(guān)系,在量綱分析原理的基礎(chǔ)上,回歸分析獲得了適用于不同坡降、不同收縮比條件下的測流公式。影響量水槽過流條件的主要物理參數(shù)有... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 灌區(qū)量水方法與設(shè)施
        1.2.2 量水槽研究現(xiàn)狀
        1.2.3 移動式量水槽研究現(xiàn)狀
        1.2.4 CFD在灌區(qū)量水中的應(yīng)用
        1.2.5 存在的問題
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 U形渠道板柱結(jié)合型便攜式量水槽試驗(yàn)方案與測流原理
    2.1 試驗(yàn)介紹
    2.2 試驗(yàn)方案設(shè)計
        2.2.1 量水槽結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.2 量水槽體型設(shè)計參數(shù)
        2.2.3 測量方法與儀器設(shè)備
        2.2.4 試驗(yàn)過程及步驟
    2.3 測流原理
第三章 U形渠道板柱結(jié)合型便攜式量水槽水力性能試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.1 水力性能試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.1.1 水面線
        3.1.2 駐點(diǎn)處水深與柱內(nèi)水深
        3.1.3 駐點(diǎn)水深與流量關(guān)系
        3.1.4 上游壅水高度
        3.1.5 槽前弗汝徳數(shù)
        3.1.6 臨界淹沒度
        3.1.7 水頭損失
    3.2 流量公式與測流精度
    3.3 小結(jié)
第四章 U形渠道板柱結(jié)合型便攜式量水槽數(shù)值模擬研究
    4.1 基于FLOW-3D的三維數(shù)值仿真
        4.1.1 模型的建立
        4.1.2 控制方程
        4.1.3 計算域和網(wǎng)格的劃分
        4.1.4 邊界條件的設(shè)定和自由表面的處理
        4.1.5 數(shù)值求解方法
    4.2 板柱結(jié)合型便攜式量水槽數(shù)值模型的驗(yàn)證計算
        4.2.1 流場與流態(tài)對比
        4.2.2 水深對比
    4.3 數(shù)值仿真結(jié)果分析
        4.3.1 駐點(diǎn)水深
        4.3.2 沿程流速分布
        4.3.3 流線分布
        4.3.4 弗汝徳數(shù)的變化規(guī)律
        4.3.5 水頭損失
    4.4 小結(jié)
第五章 U形渠道板柱結(jié)合型便攜式量水槽與其他便攜式量水槽水力性能對比分析
    5.1 與圓柱、圓柱帶尾翼等試驗(yàn)結(jié)果對比
    5.2 用數(shù)值模擬等進(jìn)一步分析差異的原因
        5.2.1 水面線
        5.2.2 駐點(diǎn)斷面弗汝徳數(shù)
        5.2.3 上游壅水高度
        5.2.4 水頭損失
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]農(nóng)業(yè)水價綜合改革穩(wěn)步推進(jìn)[J]. 黨平,李進(jìn)凱,陳金明.  水利發(fā)展研究. 2018(07)
[2]梯形喉口無喉道量水槽水力性能分析[J]. 冉聃頡,王文娥,胡笑濤,史利潔.  水科學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
[3]弧角梯形渠道無喉道量水槽水力特性研究[J]. 景志芳,馬孝義,楊珮珮.  節(jié)水灌溉. 2017(07)
[4]U形渠道半圓柱形量水槽水力特性研究[J]. 王時龍,陳新明.  中國農(nóng)村水利水電. 2017(02)
[5]U型渠道無喉道量水槽流動規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 李佳佳.  水利科技與經(jīng)濟(jì). 2016(08)
[6]U形渠道半圓柱形量水槽的數(shù)值模擬[J]. 蔣沛,陳新明.  灌溉排水學(xué)報. 2016(03)
[7]弧底梯形渠道無喉道量水槽水力特性的數(shù)值模擬[J]. 鐘新銘,馬孝義,王文娥,許坤鵬,樊琨.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[8]國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革的意見[J].   中華人民共和國國務(wù)院公報. 2016(06)
[9]基于遙感的農(nóng)業(yè)用水效率評價方法研究進(jìn)展[J]. 尚松浩,蔣磊,楊雨亭.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(10)
[10]U形渠道圓頭量水柱試驗(yàn)研究[J]. 劉嘉美,王文娥,胡笑濤.  中國農(nóng)村水利水電. 2014(11)

碩士論文
[1]明渠便攜式超聲波測流技術(shù)的研究[D]. 郭蓉蓉.太原理工大學(xué) 2017
[2]U形渠道圓頭量水柱水力性能及標(biāo)準(zhǔn)化研究[D]. 劉英.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[3]灌區(qū)量水設(shè)備的選擇及應(yīng)用[D]. 王珺翼.揚(yáng)州大學(xué) 2015
[4]超聲和激光結(jié)合的實(shí)時在線測流技術(shù)研究[D]. 韓俊馬.南京理工大學(xué) 2015
[5]小型渠道圓頭量水柱水力特性研究[D]. 劉嘉美.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[6]超聲波流量計在大型灌區(qū)測水量水中與流速儀的比較應(yīng)用研究[D]. 楊紅玲.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3719402