学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

跌坎型底流消能工的设计理论与方法研究

作　者: 尚艳萍
导　师: 王海军
学　校: 昆明理工大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 跌坎型底流消能工 跌坎高度 入池角度 临底流速 时均动水压力
分类号: TV653
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


20世纪70年代以前,我国对消能防冲技术的研究主要采取的是常规消能方式。消能是工程中相当复杂的环节之一,为了在消除余能同时又能保证建筑物的安全,具体工程中应当在结合运用要求的同时兼顾地质、地形、水文及其他条件进行分析,然后根据分析结果采取相应措施进行处理。随着我国水利水电工程的快速发展,特别是西部大开发战略实施以来,水电作为西部重要的资源优势和西部大开发的重点领域,得到各界的高度重视,随着国家水电开发步伐的加快,西部水电发展取得了巨大成就,对泄水建筑物的研究也进入了一个新阶段。近几年来,所修建的泄洪工程由于地形条件的原因,水流通过泄水建筑物时流速非常大,单位重量水体携带的能量远远大于河道中水流的常规比能,下游河床也更容易遭到破坏。为了降低建筑物的成本,通常做法是将建筑物的泄水宽度设计成比原来河床宽度小,单宽流量因此增加,能量比较集中,水流流速加大,对下游河床的破坏也加大。因此,研究重点就是如何减小高速水流对泄水建筑物产生的破坏。本论文通过对跌坎型底流消能工消能原理、压力在底板上的分布和临底流速分布进行理论上的分析,同时找出对消力池内水体水力特性的主要影响因素是：跌坎高度、入池角度和入池水量。并找出这三个因素单独改变时给消力池内水流的流态、底板压力的分布和临底流速的分布造成影响的规律。然后采用数值模拟法对消力池内水流进行仿真计算研究。通过数值模拟和水力学模型试验研究结果进行对比,得出研究跌坎型底流消能工消力池内水力特性的有效途径是数值模拟法,为工程实际中跌坎型底流消能工的设计提供参考。

全文目录


目录  3-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 几种常规消能方式  9-13
  1.3 新型消能方式的发展及其应用  13-14
  1.4 跌坎型底流消能工的研究基础及意义  14-15
  1.5 本论文研究的主要内容及研究方法  15-17
第二章 跌坎型底流消能工的消能机理及其主要影响因素  17-27
  2.1 跌坎型底流消能工流态  17-18
  2.2 跌坎型底流消能工的消能机理和作用  18-24
  2.3 跌坎型底流消能工水力特性的主要影响囚素  24-26
    2.3.1 跌坎深度对跌坎型底流消能工水力学指标的影响  24-25
    2.3.2 水流入射角度给跌坎型底流消能工水力学指标带来的影响  25-26
    2.3.3 尾水对跌坎型底流消能工水力学指标的影响  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 跌坎型底流消能工的设计理论研究  27-55
  3.1 跌坎型消能工设计取值依据  27-28
    3.1.1 跌坎深度  27
    3.1.2 水流入池角度  27
    3.1.3 消力池长度  27-28
  3.2 跌坎型消能工设计理论研究方法----数值仿真的方法  28-38
    3.2.1 k-ε双方程紊流模型理论  28-30
    3.2.2 离散方法  30-32
    3.2.3 网格及网格生成技术  32-33
    3.2.4 计算方法  33
    3.2.5 自由水面线的处理  33-35
    3.2.6 边界条件  35-37
    3.2.7 模型的建立  37
    3.2.8 网格生成和边界条件设置  37-38
  3.3 理论研究成果分析  38-55
    3.3.1 单独改变坎深度对消力池内水力特性的影响分析  39-44
    3.3.3 单独改变消力池入池能量对消力池水力特性的影响分析  44-49
    3.3.4 单独改变入射角对消力池内水力特性的影响  49-55
第四章 跌坎型底流消能工的试验研究  55-71
  4.1 试验研究的目的  55
  4.2 试验研究的内容  55
  4.3 试验研究的方法及试验装置的布置  55-56
    4.3.1 试验研究方法及测试内容  55
    4.3.2 试验装置的布置  55-56
    4.3.3 试验工况的拟定  56
  4.4 试验成果分析  56-69
    4.4.1 消力池内的水流流态分析  56-60
    4.4.2 入池角度、跌坎深度对跌坎型底流消能工水力学指标的影响  60-69
  4.5 本章小结  69-71
第五章 理论研究成果与试验结果对比分析  71-85
  5.1 引言  71
  5.2 试验数据与数值模拟数据对比分析  71-83
    5.2.1 自由水而线对比分析  71-75
    5.2.2 底板压力对比分析  75-79
    5.2.3 流速对比分析  79-83
  5.3 本章小结  83-85
第六章 结论  85-87
参考文献  87-91
致谢  91

相似论文

  1. 突扩跌坎型底流消能工水力特性研究,TV135.2
  2. 跌坎型底流消力池内流动结构对消力池过流边界作用的研究,TV135
  3. 不同体型宽尾墩的水力特性比较研究,TV135
  4. 基于底流消能的跌坎型消能工水力特性试验研究,TV653
  5. 跌坎型底流消能工的试验研究与数值模拟分析,TV653
  6. 坎深和入池角度对跌坎型底流消能工水力特性的影响,TV135.2
  7. 跌坎式消力池水力特性数值模拟研究,TV135.2
  8. 跌坎型底流消能工不同水流结构掺气特征研究,TV135.2
  9. 跌坎型底流消能工水流特性及坎后漩涡特性研究,TV653
  10. 跌坎型底流消能工不同水流结构分区对底板作用力的研究,TV653
  11. 跌坎型底流消能工试验研究与数值仿真,TV653
  12. 跌坎消力池水力特性研究,TV135
  13. 跌坎型底流消能工工程设计参数的确定研究,TV653
  14. 阶梯消能与辅助消能工联合应用的试验研究,TV653
  15. 陡坡后消力池内水跃特性的研究,TV653
  16. 基于底流消能的跌坎型消能工水流结构特性分析,TV653
  17. 跌坎型底流消能工的水力设计研究,TV653
  18. Y型窄缝消能工研究,TV653.4
  19. 莲花台水电站消能防冲试验研究与数值模拟,TV653
  20. 沙河水库主坝泄洪闸模型试验研究与优化,TV653
  21. 低水头水利工程消能工的研究,TV653

中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 泄水建筑物 > 消能防冲设施
© 2012 www.xueweilunwen.com