基于正交设计的掺气坎体型设计数值模拟研究

作     者：苏沛兰 廖华胜 SU Pei-lan;LIAO Hua-sheng

作者机构：太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 四川大学水力学及山区河流开发与保护国家重点实验室成都610065 

出 版 物：《水动力学研究与进展（A辑）》 (Chinese Journal of Hydrodynamics)

年 卷 期：2011年第26卷第2期

页      面：217-227页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：教育部<跨世纪优秀人才培养计划>基金资助 

主　　题：掺气坎 体型设计 正交设计 数值模拟 

摘      要：考虑挑坎坡度、挑坎高度等9项可能影响掺气坎空腔特性的参数,按照正交设计进行数值模拟试验。在试验基础上,采用极差和方差分析手段,以掺气空腔的外空腔长度、内空腔长度、通气孔进气情况和槽口出流速度为评价指标,对影响掺气坎空腔特性的9个参数进行分析。结果表明:影响掺气坎外空腔长度的诸多因素中,缓坡平台长度是主要因素,其他因素的影响相对较小;U型槽高度对掺气空腔内空腔长度起控制性作用,其他因素影响很小;对于通气孔进气情况和槽口出流速度,9个因素的影响都相对较小。与试验建议方案比较结果表明,通过正交设计分析所选出的最优方案,其水力特性指标均优于其他方案。说明正交设计分析方法是合理的,可行的。所得成果为工程实际中掺气坎体型的设计提供了依据,对于设计行之有效的掺气设施有实际意义。