检索结果-南通市图书馆

多孔消能板陡槽溢洪道消能率影响因素分析和数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多孔消能板陡槽溢洪道消能率影响因素分析和数值模拟

作者：王钊沈阳农业大学

学位级别：硕士

陡槽溢洪道作为泄洪建筑物广泛应用于水利工程建设中,用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水。陡槽溢洪道中的水流具有单宽流量大、流速高、能量集中的特点,如不对陡槽溢洪道中的水流能量进行充分的削杀,则会给下游建筑物带来危害。以往的... 详细信息

陡槽溢洪道作为泄洪建筑物广泛应用于水利工程建设中,用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水。陡槽溢洪道中的水流具有单宽流量大、流速高、能量集中的特点,如不对陡槽溢洪道中的水流能量进行充分的削杀,则会给下游建筑物带来危害。以往的研究表明,在陡槽溢洪道上设置多孔消能板可以显著降低水流能量,减小消力池的深度和长度,降低工程造价。以往的研究是通过物理模型试验的方法,通过仪器测量来得到模型中测点位置的水力参数。该种测量方法简单明了,但仅能得到有限个测点的水力参数,无法直观体现出整个溢洪道内流场的水力参数;此外,受到物理模型条件的限制,能够得到的工况种类有限。近年来随着计算机技术和数值模型的发展,人们越来越重视运用数学模型模拟计算各种复杂的水流现象及流场内部结构。综合种种因素,本文采用数值模拟计算与物理模型试验相结合的研究方法,对多孔消能板陡槽溢洪道内流场进行三维数值模拟,这在以前的相关研究中是不多见的。本文通过分析已完成多孔消能板陡槽溢洪道物理模型试验成果,总结了5种消能率影响因素与多孔消能板陡槽溢洪道消能率的关系。并根据已完成的物理模型试验条件设计出9种数值模拟工况,得到数值模拟计算结果后与物理模型试验结果进行对比分析。论述了溢洪道流量、陡槽溢洪道坡度和多孔消能板级数的变化给水流流态和流速分布带来的影响,并在此基础上给出物理模型试验未涉及到的消能率影响因素的变化给多孔消能板陡槽溢洪道底板压强及紊动强度带来的影响论述,结论如下：1.通过分析多孔消能板陡槽溢洪道物理模型试验数据,总结了五种消能率影响因素与多孔消能板陡槽溢洪道消能率的关系：增加陡槽溢洪道坡度、多孔消能板级数和多孔消能板高度可使其消能率增大,增加溢洪道流量、多孔消能板孔面积比,使其消能率降低。同时给出消能率影响因素的变化对消能率影响的大小,从大到小排序为：溢洪道流量(7.11%)、溢洪道陡槽溢洪道坡度(5.54%)、多孔消能板高度(4.01%)、多孔消能板级数(1.92%)、多孔消能板孔面积比(1.44%)。2.利用数值模拟软件Fluent对已完成的物理模型试验进行1：1的三维数值模拟,得到了水流流态、水面线分布及流速分布,并与物理模型试验结果吻合良好,说明利用RNG k-ε双方程紊流模型、两相流VOF模型和PISO算法求解离散方程对于模拟多孔消能板陡槽溢洪道内水流是可行的。3.针对紊流模型的选择做出了紊流模型适用性分析,对比了标准k-ε、 Realizable k-ε和RNG k-ε紊流模型在第一级与第二级多孔消能板间水流流线、流速矢量分布,结果表明运用RNGk-ε紊流模型模拟计算得到的结果能更加精确地与物模试验相吻合。从数值模拟的角度出发,论述了溢洪道流量、陡槽溢洪道坡度和多孔消能板级数的变化给水流流态、流速及底板压强分布带来的影响,同时对流量和溢洪道坡度的变化对多孔消能板陡槽溢洪道内水流紊流强度的影响做出了论述。得出以下结：水流流态：(1)随着流量的增大,多孔消能板对陡槽溢洪道内的水流流态调整效果越来越差,水流流态越发紊乱,水面逐渐雍高。但三种工况下陡槽段出口流态基本稳定,水面线平稳;(2)随着陡槽溢洪道坡度的增加,多孔消能板对水流流态的调整作用更为明显;(3)随着多孔消能板级数减小一级,4级多孔消能板对水流流态的调整效果不如5级。水流流速分布：(1)随着上游流量的增加,在水流流速分布上呈现逐渐增大的趋势;(2)随着溢洪道陡槽溢洪道坡度的增加,在水流流速分布上呈现逐渐增大的趋势;(3)随着多孔消能板级数减小一级,在水流流速分布上各级多孔消能板之间均呈现逐渐增大的趋势。底板压强分布：(1)随着流量的增大,第一级多孔消能板前底板压强从0.5kpa增大到2.4kpa,在第一级、二级板间出现了相对较大底板压强的冲击区,冲击区随着流量的增大逐渐向下游移动;(2)随着陡槽溢洪道坡度的增加,坡度5%与坡度9.1%虽然在第一级板前底板压强最大值虽然相近,但是坡度9.1%下游各级板间底板压强梯度范围变大;(3)随着多孔消能板级数减少一级,各级板前底板压强最大值出现的区域变大,各级板间底板压强梯度范围也变大。紊动强度分布：(1)随着流量从5.1L/s增大到15.3L/s,各级多孔消能板对水流紊动强度的消减作用降低,流场的脉动情况随着流量的增大而增大;(2)随着陡槽溢洪道坡度的降低,无论是Z=0平面紊动强度分布还是底板紊动强度分布,工况5均降低,说明在溢洪道坡度较小的工况当中,流场脉动情况较小。

关键词：陡槽溢洪道多孔消能板消能率影响因素数值模拟

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

陡槽溢洪道阶梯消能特性试验研究

水利水电工程设计 2006年第4期25卷 47-49页

作者：黄智敏何小惠朱红华广东省水利水电科学研究院

在陡槽溢洪道的陡槽段上设置阶梯跌坎,是增大溢洪道陡槽段水流消能率的一种有效方法,并已成功应用于广东省的多项水利工程建设中。本文在i=1∶4坡度陡槽溢洪道阶梯消能水力模型试验的基础上,探讨了不同体型的阶梯跌坎对陡槽段流态、水... 详细信息

在陡槽溢洪道的陡槽段上设置阶梯跌坎,是增大溢洪道陡槽段水流消能率的一种有效方法,并已成功应用于广东省的多项水利工程建设中。本文在i=1∶4坡度陡槽溢洪道阶梯消能水力模型试验的基础上,探讨了不同体型的阶梯跌坎对陡槽段流态、水面掺气位置和水深、消能特性等的影响。研究成果可供工程设计参考。

关键词：陡槽溢洪道阶梯流态掺气消能试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

陡槽溢洪道阶梯消能特性探讨

广东水利水电 2006年第2期 10-12页

作者：黄智敏何小惠朱红华钟勇明广东省水利水电科学研究院广东广州510610

陡槽溢洪道陡槽段设置阶梯跌坎后,大大增加了陡槽段的水流消能率。根据坡度i=1:3、1:4阶梯陡槽段的试验资料,对其流态、掺气位置、消能率等进行分析研究,并结合阳江核电水库溢洪道模型试验成果加以分析,研究成果可供类似工程设计参考。

关键词：陡槽溢洪道阶梯流态掺气消能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

陡槽溢洪道外凸式阶梯消能试验研究

广东水利水电 2007年第3期 1-4页

作者：黄智敏何小惠朱红华梁萍广东省水利水电科学研究院广东广州510610

溢洪道陡槽段设置阶梯跌坎辅助消能工之后，可大大增加陡槽段泄流的消能率。该文根据坡度江1：2～1：6溢洪道陡槽段设置的外凸型阶梯消能工的水力模型试验资料的总结，对陡槽段不同体型的阶梯跌坎的运行流态、消能率等水力参数进行研究... 详细信息

溢洪道陡槽段设置阶梯跌坎辅助消能工之后，可大大增加陡槽段泄流的消能率。该文根据坡度江1：2～1：6溢洪道陡槽段设置的外凸型阶梯消能工的水力模型试验资料的总结，对陡槽段不同体型的阶梯跌坎的运行流态、消能率等水力参数进行研究，分析了影响阶梯陡槽段水流消能率的主要因素，并对陡槽溢洪道阶梯体型的布置方法进行探讨，研究成果可供工程设计和运行参考。

关键词：陡槽溢洪道阶梯消能工流态消能试验研究

陡槽溢洪道多孔消能板消能特性影响因素的试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

安徽农业科学 2014年第7期42卷 2158-2160页

作者：杨丽萍王钊高广和郎锡东沈阳农业大学水利学院辽宁沈阳110866 沈阳农业大学外语部辽宁沈阳110866

传统消能工对于低水头、大流量的陡槽溢洪道消能效果并不显著。在陡槽溢洪道上设置多孔消能板后,大大提高了陡槽溢洪道的消能率。该文采用物理模型进行试验的方法,对设置多孔消能板的陡槽溢洪道的水流流速及消能特性行了详细的研究,得... 详细信息

传统消能工对于低水头、大流量的陡槽溢洪道消能效果并不显著。在陡槽溢洪道上设置多孔消能板后,大大提高了陡槽溢洪道的消能率。该文采用物理模型进行试验的方法,对设置多孔消能板的陡槽溢洪道的水流流速及消能特性行了详细的研究,得到了各个因素对设置多孔消能板的陡槽溢洪道消能率的影响情况,给出了其消能率最高达到80%以上的多孔消能板处理方案,消能效果显著。

关键词：陡槽溢洪道多孔消能板消能特性影响因素消能率

阶梯消能工在陡槽溢洪道加固设计中的合理应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

广东水利水电 2003年第2期 44-45,48页

作者：程永东李一平广东省水利水电科学研究院广东广州510610

通过阶梯消能工应用的工程实例,简述了在溢洪道加固设计中阶梯消能工的设计方法。

关键词：陡槽溢洪道加固设计阶梯消能工集中消能消能率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

溢洪道弯道段流态改善试验研究和应用

广东水利水电 2024年第4期 9-13,24页

作者：黄智敏付波陆汉柱黄健东广东省水利水电科学研究院广州510635 广东省水动力学应用研究重点实验室广州510635

溢洪道泄槽弯道泄流时,弯道段内易产生横向冲击波,水流紊乱,流态较差,会不同程度地影响溢洪道的正常运行。该文根据广东省部分水库陡槽溢洪道水力模型试验研究成果,介绍改善溢洪道泄槽弯道段流态的断面超高、斜向高低坎、纵向导流墙、... 详细信息

溢洪道泄槽弯道泄流时,弯道段内易产生横向冲击波,水流紊乱,流态较差,会不同程度地影响溢洪道的正常运行。该文根据广东省部分水库陡槽溢洪道水力模型试验研究成果,介绍改善溢洪道泄槽弯道段流态的断面超高、斜向高低坎、纵向导流墙、阶梯跌坎、弯道前设置消力池等工程措施,并对各种工程措施的适用性进行分析,研究成果可供类似工程设计和运行参考。

关键词：陡槽溢洪道弯道流态工程措施试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

溢洪道阶梯陡槽段水深试验与计算探讨

水动力学研究与进展（A辑） 2007年第6期22卷 782-789页

作者：黄智敏朱红华何小惠钟勇明广东省水利水电科学研究院广州510610

在坡度i=1∶2-1∶6的的陡槽溢洪道外凸式阶梯消能工水力模型试验基础上,对不同阶梯体型的陡槽段水力特性进行研究探讨。根据阶梯陡槽段泄流特性,将阶梯陡槽段泄流分为光滑水流和掺气水流两区段,并将掺气水流区段又分为不均匀流段、准均... 详细信息

在坡度i=1∶2-1∶6的的陡槽溢洪道外凸式阶梯消能工水力模型试验基础上,对不同阶梯体型的陡槽段水力特性进行研究探讨。根据阶梯陡槽段泄流特性,将阶梯陡槽段泄流分为光滑水流和掺气水流两区段,并将掺气水流区段又分为不均匀流段、准均匀流段、末级阶梯至陡槽末端不均匀流段等三个流段。该文提出了阶梯陡槽段各区段和流段水深的计算公式,其研究成果可供溢洪道阶梯陡槽段沿程水面线和消能计算参考。

关键词：陡槽溢洪道阶梯消能水深模型试验计算探讨

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

溢洪道阶梯陡槽段消能特性试验和计算探讨

广东水利水电 2008年第8期 8-10,26页

作者：黄智敏朱红华何小惠钟勇明广东省水利水电科学研究院广东广州510610

在溢洪道的外凸式阶梯陡槽段泄流流态和消能特性模型试验研究的基础上,根据阶梯陡槽段泄流沿程水深的计算公式,计算溢洪道阶梯陡槽段泄流相应的消能率,供工程设计和运行参考。

关键词：陡槽溢洪道阶梯消能试验计算