隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及水資源的日益緊張,合理利用水資源、提高水的利用率成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。灌區(qū)節(jié)水作為提高水資源利用率、推進(jìn)節(jié)水的重要手段,研究與灌區(qū)渠道相配套的量水設(shè)施具有重要意義。本文以弧腳梯形渠道無喉道量水槽為研究對象,通過Auto CAD建立三維模型圖,基于Fluent6.3大型流體計(jì)算軟件,采用RNG k-?湍流模型和VOF方法,對弧腳梯形渠道無喉道量水槽在不同工況下的水流運(yùn)動進(jìn)行綜合仿真試驗(yàn)研究。以期建立統(tǒng)一的流量公式,為量水槽設(shè)計(jì)選型及優(yōu)化提供依據(jù)。文章的主要研究內(nèi)容及結(jié)論有:(1)根據(jù)已知的渠道相關(guān)數(shù)據(jù),基于臨界流理論和水力學(xué)相關(guān)知識,設(shè)計(jì)量水槽及試驗(yàn)方案,建立弧腳梯形渠道無喉道量水槽三維模型,為后期數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。通過對試驗(yàn)方案中所選渠道在不同底坡和收縮比條件下模擬流量和渠道流量的水量平衡誤差進(jìn)行比較分析,證明了所建立模型與相應(yīng)參數(shù)具有較高可靠性。(2)研究不同底坡和收縮比下渠道流量—水位關(guān)系表明,渠道底坡i和底坡?對形成統(tǒng)一水位流量—關(guān)系曲線影響較大。同一渠道,隨著喉寬和收縮比的減小,可以在較大底坡范圍內(nèi)形成統(tǒng)一穩(wěn)定的水位—流量關(guān)系,最大底坡可取i=...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 灌區(qū)量水的研究目的及意義
    1.2 常用量水方法
    1.3 研究進(jìn)展
        1.3.1 量水槽研究進(jìn)展
        1.3.2 三維數(shù)值模擬軟件
        1.3.3 量水槽數(shù)值模擬的研究進(jìn)展
    1.4 研究存在問題
    1.5 本文研究內(nèi)容
    1.6 技術(shù)路線
第二章 弧腳梯形渠道無喉道量水槽測流基本理論
    2.1 基本構(gòu)造及測流思路分析
        2.1.1 弧腳梯形渠道及無喉道量水槽基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 測流基本思路
    2.2 弧腳梯形渠道過水?dāng)嗝婕跋嚓P(guān)水力計(jì)算
        2.2.1 渠道過水?dāng)嗝婷娣eA
        2.2.2 過水?dāng)嗝鏉裰躼
        2.2.3 水面寬度B計(jì)算
    2.3 模型建立與網(wǎng)格劃分
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 網(wǎng)格劃分
    2.4 數(shù)值計(jì)算方法及基本參數(shù)的設(shè)置
        2.4.1 數(shù)值計(jì)算方法
        2.4.2 基本參數(shù)的設(shè)置
    2.5 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
第三章 弧腳梯形渠道無喉道量水槽數(shù)值模擬結(jié)果分析
    3.1 模型驗(yàn)證
    3.2 水面線變化情況
    3.3 流速場變化情況
    3.4 不同條件下水位流量關(guān)系
        3.4.1 不同收縮比條件下水位流量關(guān)系
        3.4.2 不同底坡條件下水位流量關(guān)系
    3.5 上游壅水高度
    3.6 量水槽上游傅汝德數(shù)
    3.7 量水槽水頭損失
        3.7.1 水頭損失機(jī)理
        3.7.2 水頭損失計(jì)算
        3.7.3 水頭損失分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 無喉道量水槽統(tǒng)一流量公式的建立與精度分析
    4.1 不同渠道流量公式的建立
        4.1.1 流量系數(shù)C和流量指數(shù)n的確定
        4.1.2 不同渠道流量公式建立
    4.2 統(tǒng)一流量公式建立
    4.3 測流精度分析
    4.4 流量公式驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究中存在的問題及建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3991456