灌區(qū)量水是灌區(qū)合理利用灌溉水資源,實(shí)現(xiàn)計(jì)劃用水、按需用水的重要工作。研究適用范圍大的量水設(shè)施是推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水權(quán)分配、農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的緊要任務(wù)。本文總結(jié)了灌區(qū)常用量水設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)及其適用條件,針對機(jī)翼柱形量水槽結(jié)構(gòu)簡單、測流準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),采用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對機(jī)翼柱形量水槽在U形渠道和梯形渠道應(yīng)用的水力特性進(jìn)行了研究。模型試驗(yàn)分別在兩種渠道上通過4種不同量水槽收縮比進(jìn)行。通過對上游水位、流量和收縮比等進(jìn)行分析,擬合得到各收縮比對應(yīng)的流量計(jì)算公式,測流公式簡明易用,梯形渠道和U形渠道流量公式測流平均誤差分別為2.47%和2.43%,均滿足《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》(GB/T 21303-2017)精度要求。并對機(jī)翼柱形量水槽上游佛汝德數(shù)、壅水高度、臨界淹沒度及水頭損失進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:量水槽上游佛汝德數(shù)均小于0.4,U形渠道量水槽上游水流佛汝德數(shù)整體比梯型渠道低,證明U形渠道量水槽上游水流更易形成平穩(wěn)緩流;試驗(yàn)測得量水槽在兩種渠道上臨界淹沒度較高,均能達(dá)到0.85以上,有較大的自由出流范圍;量水槽上游壅水高度一般小于既有渠道的超高,可以用于灌區(qū)續(xù)建配套;水...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Absrtact
第1章 緒論
    1.1 灌區(qū)量水工作的意義
        1.1.1 灌區(qū)量水工作的意義
        1.1.2 灌區(qū)量水工作的任務(wù)和要求
    1.2 灌區(qū)量水方法簡介
    1.3 量水槽的研究歷史及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 數(shù)值模擬研究進(jìn)展
        1.4.1 計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展概述
        1.4.2 三維水流數(shù)值模擬研究進(jìn)展
        1.4.3 CFD用于量水槽研究進(jìn)展
    1.5 本文研究的內(nèi)容
        1.5.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第2章 機(jī)翼柱形量水槽測流理論
    2.1 機(jī)翼柱形量水槽的測流原理
    2.2 機(jī)翼柱形量水槽的結(jié)構(gòu)形式
    2.3 機(jī)翼柱形量水槽的流量公式
        2.3.1 U形渠道斷面面積的計(jì)算
        2.3.2 梯形渠道斷面面積的計(jì)算
        2.3.3 機(jī)翼柱形量水槽的流量公式
    2.4 本章小結(jié)
第3章 機(jī)翼柱形量水槽試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)
    3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)概述
    3.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    3.3 試驗(yàn)過程
    3.4 本章小結(jié)
第4章 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.1 機(jī)翼柱形量水槽流量公式的建立
        4.1.1 U形渠道機(jī)翼柱形量水槽流量公式與測流精度
        4.1.2 梯形渠道機(jī)翼柱形量水槽流量公式與測流精度
    4.2 機(jī)翼柱形量水槽在梯形和U形渠道量水的量水性能分析
        4.2.1 上游佛汝德數(shù)
        4.2.2 水面線
        4.2.3 臨界淹沒度
        4.2.4 壅水高度
        4.2.5 水頭損失
    4.3 機(jī)翼柱形量水槽在兩種渠道應(yīng)用的選型與比較
    4.4 本章小結(jié)
第5章 梯形渠道機(jī)翼柱形量水槽三維數(shù)值模擬
    5.1 數(shù)值模擬方法
        5.1.1 FLUENT17.1軟件及后處理器簡介
        5.1.2 基本控制方程
        5.1.3 湍流模型的選擇
        5.1.4 控制方程的離散
        5.1.5 離散方程的數(shù)值求解
        5.1.6 自由液面的處理方法
    5.2 梯形渠道機(jī)翼柱形量水槽數(shù)值模擬
        5.2.1 量水槽三維模型的建立
        5.2.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件
        5.2.3 湍流模型及數(shù)值計(jì)算方法選擇
    5.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.3.1 流線
        5.3.2 水面線
        5.3.3 流量
        5.3.4 流速場
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
在學(xué)期間參加專業(yè)實(shí)踐及工程項(xiàng)目研究工作
致謝



本文編號(hào)：3867274