一、泄洪洞有压流问题试验研究与初探(论文文献综述)
田铮[1](2021)在《BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究》文中认为水利枢纽是为了实现兴利除害的目标,在河流或渠道中修建各类构筑物而组合成的综合体,枢纽由多种建筑物构成,包括挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物及专门建筑物等,其中挡水建筑物与泄水建筑物是枢纽关键部分,保障着水利枢纽安全运行,挡水建筑物拦蓄河流,泄水建筑物承担着宣泄洪水的功能。对历史上发生事故的水利枢纽进行失事原因分析后发现,归因于泄水建筑物自身问题的事故占到了很大比重,因此有必要针对水利枢纽中泄水建筑物的泄流能力与消能方式进行研究。本文以新疆BSAM水库工程为研究对象,构建相应水工模型研究平台,对水库拟建设的泄水建筑物开展相关研究,泄洪隧洞因进口高程及布置方式不同确定为深孔泄洪洞与表孔溢洪洞,由于进口条件不同,两类泄水建筑物在运行方式、泄流能力和洞内流场等方面是存在差异的,同时二者又具有类似的水力学问题。通过本次分析研究得到以下研究成果:(1)深孔泄洪洞初始方案基本满足工程应用需要,导流期与运行期各工况泄流能力满足要求,导流度汛时泄洪洞存在明满流交替现象需格外注意,运行期泄洪洞内水面线沿程壅高,流速相应下降,底板压强沿程逐渐增大,空化数沿程增加;由于出闸水流流速高达40m/s,为保护泄洪洞底板安全,共设置两道掺气减蚀跌坎,可形成稳定空腔。(2)表孔溢洪洞初始方案存在严重的折冲水流与交汇水翅,不满足工程应用需要,针对本工程溢洪洞三孔一槽、边墙渐缩设计形式,经体型比选,拟采用增设1:20坡度调整段设计,通过放缓洞内水流流速,降低折冲水流强度,平稳流态效果明显。溢洪洞校核、设计工况下泄流能力均满足要求,洞内水流流速随高程降低沿程增加,反弧段上、下游处流速基本稳定在30m/s附近,水面线在调整段内壅高,进入渥奇面段沿程逐渐降低,流速稳定后水面保持平稳,泄流时WES堰顶处存在较小负压强,沿程压强变化与水面线变化情况类似;布设两道掺气坎,可有效防止底板发生空蚀破坏。(3)深孔泄洪洞以闸孔出流为泄洪方式,表孔溢洪洞弧门全开运行时为堰流泄量,同时通过调整弧门开度亦可闸孔出流。二者相较而言,堰流具有工作水头小,泄流量大的优点,且随水头升高,泄流量增大较快;虽然泄洪洞泄量较小,但进口高程低,能较早泄洪,提高水库利用率。当开度小于1.5m时,流量系数随开度增大而降低,当开度大于1.5m时,流量系数随开度增加而增加。泄洪洞、溢洪洞由于出口位置相似,均位于下游河道左岸,初始方案均为连续型挑流鼻坎,经方案比选,两洞出口统一采用斜切兼边墙边墙导向型挑坎可满足工程应用,有效扩散水舌,降低河床冲坑深度。(4)本文在物理模型试验基础上,采用数值模拟软件FLOW-3D进行了泄洪洞、溢洪洞三维数值模拟计算,得到的泄洪洞、溢洪洞中水力参数与实测值吻合较好,在流场水流波动与变化较大部位存在一定的误差,总体而言,数值模拟计算结果具有一定程度的可信性,丰富了试验成果;对于设计单位,可能没有充足的场地进行物理模型试验,采用数值模拟方法避免场地占用,节省物理模型构建成本,便于进行工程泄水建筑物的设计与水力特性研究分析。
张建民[2](2021)在《高坝泄洪消能技术研究进展和展望》文中研究说明近40年来,我国水利水电工程建设蓬勃发展,建成了一大批具有世界级水平的水电工程,涌现了许多创新技术,推动了我国在高水头大流量泄洪消能方面的研究达到世界先进水平。本文重点梳理和评述我国在高水头大流量泄洪消能方面所取得的最新研究成果,包括全断面掺气减蚀技术、高拱坝表-深孔空中碰撞和无碰撞挑流消能、高重力坝多股多层淹没射流跌坎底流消能、燕尾挑坎、翻卷挑坎、洞塞式、旋流式及阶梯式内流消能等新技术。对今后中长期的水利水电工程建设面临的高坝水力学问题研究进行了展望。
杜庭宝[3](2020)在《长陡坡隧洞水力特性试验研究》文中指出长陡坡隧洞水流条件复杂,进口旋涡,闸门井吸气,洞身明满流等水力问题对水工建筑物安全运行非常不利,目前关于长陡坡隧洞水力特性的研究成果还比较鲜见,长陡坡隧洞流态转变机理尚不明晰,泄流能力影响因素也很多。本论文在收集整理相关文献研究的基础上,结合某实际长陡坡隧洞项目1:50工程模型试验,重点研究长陡坡隧洞流态演变过程,分析长陡坡隧洞流态转变的分界点,研究复杂水力条件下导流洞内水流流态,压力变化规律,分析长陡坡隧洞水流运动特性规律。为进一步深化研究长陡坡水力特性规律,在工程模型的基础上增加了概化模型,并与工程模型试验的结果相互验证,相互补充,分析比较了影响长陡坡隧洞泄流能力的相关因素。通过模型试验分析与比较,论文主要研究成果如下:(1)系统性地研究了长陡坡隧洞水流运动特性,分析总结出长陡坡隧洞水流演变规律,长陡坡隧洞中明满流过渡流态可以分为4类:间歇性触顶水流流态,激烈的折冲波水流流态,大的截留气囊水流流态,阵发性小气泡水流流态。在水位上升和水位下降过程中,洞内流态顺序不同,但是都归于上述几类流态。同时对流态转换机理进行了分析,提出从高速水气两相流理论和边界层理论进行综合研究的理论。高速水气两相流从宏观角度对隧洞内流态进行阐释,边界层理论从微观角度对隧洞内流态进行阐释。(2)研究了长陡坡隧洞流态转换界限规律。分析认为陡坡隧洞明满流过渡的界限与坡度有关,随着坡度的增加,明满流上限逐步上升,超过临界坡度,明满流上限反而出现下降现象,试验观测到的最大明满流上限值H/D约为2.72。流态转换界限上临界水位不稳定,下临界水位稳定,即明流转换成明满流,或明满流转换成明流的H/D的值约为1.1。陡坡隧洞水位上升过程和水位下降过程流态界限存在差异,并且在水位下降过程中明满流范围小于水位上升过程中的明满流范围。(3)脉动压力变化和明满流过程有关,库区水位上升过程和库水位下降过程导流隧洞洞内脉动压力变化存在差异,水位上升过程,脉动压力变化更加剧烈,佐证了明满流在水位上升过程和水位下降过程存在差异。长陡坡隧洞内时均压力变化规律沿程基本相同,明流时,压力水头线基本与隧洞底坡平行,变化不大;满流时,进口段压力变化较大,主要与进口段收缩局部水头损失增大有关,满流流态下下洞尾均出现负压状态。明流阶段,洞身直管段压力坡降表现为定值。满流流态洞内直管段压力水头坡降随着库水位升高水头坡降增大。(4)研究了出口地形,糙率,坡度和弯道对泄流能力的影响,综合分析认为各种因素对长陡坡隧洞泄流能力的影响关系表现为:糙率>坡度>地形>弯道。在四种因素的影响中,糙率对于泄流能力的影响最大,主要表现在沿程水头损失与糙率的二次方成正比,所以糙率的变化对于泄流能力的影响最大。
朱哲立,管光华,毛中豪[4](2021)在《超长倒虹吸出口明满流仿真闸门动态边界设置方法》文中进行了进一步梳理鄂北调水工程中的孟楼-七方倒虹吸长达72km,其闸门调控下的出口边界设置对倒虹吸管内水力响应过程有显着影响。超长倒虹吸出口闸门处于有压段与明渠段的交界处,属于长有压管道闸孔淹没出流,具有高度耦合、非线性化的特点。常用的有压隧洞泄流公式未考虑倒虹吸内的非恒定流运动,不适于作为长倒虹吸出口边界,Henry公式能够合理反映闸门调控下的水力响应规律,但难以反映水击震荡特性。在此基础上,提出一种将出口闸门涵管化的边界处理方法,仿真结果揭示出在快速关闸时倒虹吸管中伴随有显着水击振荡,下游段事故工况中最大水击压强达25.1m(初始压强为8.8m),最大水击振幅为16m,压强变化特性与类似试验结果相符。提出的方法可为鄂北调水工程的事故工况调度提供技术支撑,也可为类似明满流动态边界仿真建模提供参考。
崔晓玉[5](2020)在《射流—旋流梯级内消能工的水力特性及泄流与能量特性研究》文中进行了进一步梳理射流-旋流梯级内消能方式是一种超高水头下的新型消能方式,具有广泛的应用前景。它的提出可以将一个高水头问题转变为两个或多个中低水头问题,以解决单一内消能工在高水头泄洪消能中存在的各类高速水流问题,同时让高坝导流洞改建泄洪洞成为可能,以节约工程投资。该消能方式由两级消能组成,分别为第一级的淹没射流消能和第二级的旋流消能。本文依托国家自然科学基金“射流-旋流梯级内消能工消能机理与适宜水力条件”,采用模型试验、数值模拟和理论分析的方法,对射流-旋流梯级工的水力特性、泄流规律、各部位能量变化及消能率进行研究,并对空化可能性做出评价,主要研究成果如下:(1)梯级消能工的流态分区:射流段非淹没射流,旋流段不稳定空腔旋转流;射流段非淹没射流,旋流段初步形成较稳定的空腔旋转流;射流段为淹没射流,旋流段形成稳定的空腔旋转流。梯级消能工在上游水位H≥8.8D且竖井水位淹没射流消能段洞顶时可满足双稳运行条件。(2)射流收缩段压强突然减小,在射流尾水洞段基本保持不变;旋流洞段壁面压强在旋流阻塞段明显下降,上游水位的变化对旋流段壁面压强值影响较大。(3)流速在射流收缩段、旋流阻塞孔口段局部增大。旋流段沿程断面的切向流速值从空腔边沿开始,沿径向方向先升高后降低。(4)射流收缩段孔口流量系数与流速水头系数以及收缩孔口压强相关,起旋器喉口流量系数与沿程水头损失、起旋器喉口压强等有关,阻塞孔口流量系数与沿程水头损失、旋流角、空腔半径、压强特性等相关。(5)梯级消能工消能主要包括射流收缩段、旋流消能段和阻塞扩散段,总消能率较高,在81%左右。(6)射流退水洞前段在上游水位8.8D时有较大负压;旋流退水洞段前段在下游淹没时也存在较大负压。但扩散段水流掺气充分而均匀,空化可能性降低,可采取其他防空化措施。
郭晓宇,范志宏,延耀兴[6](2019)在《供水工程中管道安全防护探讨》文中研究指明管道安全防护是当前长距离管道输水研究的热点。文章在对国内外输水防护方面的文献进行搜集和整理的基础上,将目前管道安全防护的研究内容归结为水击防护、孔板降压、螺旋流消能三个方面,并对国内外管道安全防护的研究进展进行了系统阐述,以期为管道防护研究的理论技术提供借鉴和参考。
杨华娟[7](2019)在《甘肃省张家川富川水源工程水库泄洪洞水力设计及优化》文中进行了进一步梳理对富川水库泄洪洞泄流流量及其消能防冲型式进行理论计算设计,后采用水工模型试验对理论计算进行验证,根据试验结果优化修改理论设计。调整理论计算的泄洪洞出口断面,并对挑流消能的鼻坎型式进行优化修改。优化后设计方案可有效改善泄洪洞的水力条件,消除洞出口负压,通过改变挑流水流方向,可减小水流对下游岸坡的冲刷。
谢锡滨[8](2018)在《泄洪排沙长隧洞水力特性及排沙效果研究》文中指出引水发电洞前泥沙淤积影响水库的经济效益,借用水力利用泄水建筑物清淤是主要的有效减淤方法之一。以某水库在引水发电洞附近新增泄洪排沙长隧洞为背景,通过水工模型试验方法研究了不同工况下排沙洞的水力特性,包括:沿程压力、流速、流量、空穴数等,而且观测其流态和下游河床冲刷情况。并通过建立三维紊流模型,采用SST k-ω湍流模型,VOF法处理自由表面,进行数值模拟研究。将其数值模拟结果与理论分析值、水工模型试验值进行比较分析,验证了排沙泄洪长隧洞体型设计的合理性。隧洞出口渐变段易存在负压,产生空蚀危害,是实际工程中一直存在的不利现象。前人通过物理模型试验研究了面积收缩比90%100%的水力特性规律,本文通过数值模拟方法,研究了不同出流情况下,采用改变出口面积(面积收缩比86.7%71.6%)和渐变段长度从而变化体型的方式来研究其对渐变段水力特性的影响规律。而且采用塑料沙作为模型沙,通过河工模型试验,确定了冲沙漏斗的大小,进行了排沙方案的比选,给出了排沙洞洞口布置的合理位置,使发电洞达到“门前清”的效果。研究成果为该类工程设计提供了科学参考依据。本文的主要研究工作内容如下:(1)通过水工模型试验研究了不同工况下泄洪排沙洞的水力特性,并运用数值模拟方法,采用SST k-ω湍流模型进一步研究泄洪洞水力特性,将数值计算结果与物理试验、理论值比较分析,结果吻合,验证了设计的合理性。(2)采用数值模拟的方法改变有压长隧洞出口渐变段体型,研究在不同出流情况下出口渐变段体型对水力特性的影响规律,为工程设计提供了科学依据。(3)通过泥沙模型试验,对排沙方案进行比选,将排沙洞布置在合理位置,使引水发电洞前达到了“门前清”的效果,使水电站正常运行,延长水库寿命。
翟保林[9](2017)在《高水头无压泄洪洞的水力特性研究》文中进行了进一步梳理我国是水能资源十分丰富的国家,而目前及将来,大部分的水电开发项目都集中在西南地区,那里高山峡谷的地形使得大部分的水利枢纽都采用泄洪洞这种泄洪建筑物。或单独修建泄洪洞,或将临时性工程导流隧洞改建为泄洪洞,一洞两用,这是一种经济实惠的做法,在很多工程上得到了应用。这类泄洪洞大都存在一些共同的问题:高水头、明流、存在反弧段、挑流消能等,对这些问题的深入研究对于工程应用是很有必要的。结合前人研究的基础,本文的主要研究内容如下:(1)通过查阅资料,总结了高水头明流泄洪洞的研究现状,主要包括泄洪消能、掺气减蚀和流态优化等挑流消能是最常用的消能方式,挑坎形式多样,有收缩式、扩散式、差动式和扭曲式等多种形式;掺气是工程中减免空化空蚀的主要措施,前人提出了多种掺气设施形式;为了优化流态,明流泄洪洞体型均设计为流线型。明流泄洪洞的三维数值模拟方法也越来越成熟。(2)介绍了明流泄洪洞数值模拟的一些基本理论。包括基本控制方程N-S方程,湍流模型基本理论和适用于泄洪洞数值模拟的两方程湍流模型、多相流模型和专用来捕捉自由水面的VOF模型,以及一些控制方程的离散方法。(3)以某高水头明流泄洪洞实际工程的水力特性模型试验研究为依托,研究了在各种工况下泄洪水流的流量、沿程水深、流速、压强、冲刷地形等,并根据试验结果研究了不同掺气设施的掺气效果,优化了泄洪洞体型。模型优化后泄洪洞水力学特性良好。(4)对该高水头明流泄洪洞实际工程进行数值模拟研究。在ICEM软件里划分计算网格,使用FLUENT软件进行计算;采用RNG k-ε模型模拟湍流,采用VOF方法追踪自由水面;对经模型试验优化后的泄洪洞进行数值计算,给出了泄流量、水面线、流速和压强的计算结果。对比较关注的泄洪洞龙抬头段和掺气坎附近底板及侧壁的压力特性等问题进行了分析研究。将数值计算结果与模型试验结果进行对比分析,二者的结论是一致的。对泄洪洞的水力特性研究,可为以后类似工程项目提供参考;对比数值模拟与模型试验的结果,验证了该数值模型,为以后此类工程的数值模拟工作提供借鉴。
董延超,石亮亮,王强,陈俊杰[10](2016)在《丰满水电站施工期下游供水库水位控制》文中研究指明丰满水电站全面治理(重建)工程施工期必须保证不间断地向下游供水,为保障下游供水安全,泄洪兼导流洞将作为非常时期保下游供水的备用通道。为满足施工期启用泄洪兼导流洞为下游供水,依据泄洪兼导流洞模型试验成果、供水和隧洞运行要求,并考虑水库冰冻期冰冻厚度影响,最终确定保下游供水水库控制水位,为施工期水库合理调度提供依据。
二、泄洪洞有压流问题试验研究与初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、泄洪洞有压流问题试验研究与初探(论文提纲范文)
(1)BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 水工隧洞常见型式分类 |
1.2.1 表孔溢洪隧洞 |
1.2.2 深孔泄洪隧洞 |
1.3 水工隧洞的线路选择 |
1.4 水工隧洞水力学基本问题及研究进展 |
1.4.1 进口导墙绕流问题 |
1.4.2 隧洞进口漩涡问题 |
1.4.3 高速水流引起的空化空蚀问题 |
1.4.4 出口消能防冲问题 |
1.5 研究背景及其必要性 |
1.5.1 工程概况 |
1.5.2 必要性 |
1.6 研究内容、研究方法及技术路线 |
1.6.1 表孔溢洪洞试验 |
1.6.2 深孔泄洪洞试验 |
1.6.3 导流及度汛试验 |
1.6.4 泄洪洞、溢洪洞泄流能力及消能方式对比分析 |
1.6.5 研究方法 |
1.6.6 研究路线 |
第二章 试验研究基本条件 |
2.1 模型系统简介 |
2.2 模型设计与制作 |
2.3 试验测点分布 |
2.4 试验工况 |
2.5 试验仪器介绍 |
第三章 深孔泄洪洞水力学特性试验研究与分析 |
3.1 深孔泄洪洞初始方案试验 |
3.1.1 泄流能力 |
3.1.2 水流流态 |
3.1.3 沿程水面线 |
3.1.4 沿程压强分布 |
3.1.5 流速分布 |
3.1.6 初始方案试验分析 |
3.2 深孔泄洪洞比选方案试验 |
3.2.1 洞身断面尺寸调整方案 |
3.2.2 掺气减蚀措施 |
3.2.3 出口挑流鼻坎体型比选 |
3.3 本章小结 |
第四章 表孔溢洪洞水力学特性试验研究与分析 |
4.1 表孔溢洪洞初始方案试验 |
4.1.1 泄流能力 |
4.1.2 水流流态 |
4.1.3 沿程水面线 |
4.1.4 沿程压强分布 |
4.1.5 流速分布 |
4.1.6 初始方案试验分析 |
4.2 表孔溢洪洞比选方案试验 |
4.2.1 体型设计比选 |
4.2.2 掺气减蚀措施 |
4.2.3 出口挑流鼻坎体型比选 |
4.3 最终优选方案及试验 |
4.3.1 最终优选方案设计 |
4.3.2 最终优选方案试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 泄洪洞、溢洪洞泄流能力与消能方式对比分析 |
5.1 泄水建筑物主要参数概述 |
5.2 泄流能力对比 |
5.3 出口消能方式对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 泄洪洞、溢洪洞水力特性数值模拟研究与分析 |
6.1 数值模拟理论 |
6.1.1 控制方程 |
6.1.2 湍流模型 |
6.1.3 方程离散方法 |
6.1.4 自由水面追踪 |
6.2 数值模型建立 |
6.3 模型计算 |
6.4 深孔泄洪洞数值模拟结果分析 |
6.4.1 水面线结果分析 |
6.4.2 沿程压强结果分析 |
6.4.3 沿程流速结果分析 |
6.5 表孔溢洪洞数值模拟结果分析 |
6.5.1 水面线结果分析 |
6.5.2 沿程压强结果分析 |
6.5.3 沿程流速结果分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(2)高坝泄洪消能技术研究进展和展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 掺气机理与掺气减蚀新技术 |
2 重力坝多层多股跌坎淹没射流消能方式 |
3 高拱坝表中孔挑流消能方式 |
3.1 空中碰撞联合泄洪消能方式 |
3.2 空中无碰撞联合泄洪消能方式 |
4 挑流鼻坎新技术 |
4.1 燕尾挑流鼻坎 |
4.2 翻卷挑流鼻坎 |
5 内流消能技术 |
5.1 洞塞技术 |
5.2 竖井旋流技术 |
5.3 水平旋流技术 |
5.4 掺气型阶梯消能技术 |
6 展望 |
1)基础理论方面 |
2)工程技术方面 |
3)数值模拟方面 |
4)实验技术方面 |
(3)长陡坡隧洞水力特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国外水工隧洞水力特性研究状况 |
1.2.2 国内水工隧洞水力特性研究现状 |
1.2.3 水工隧洞水力特性模型试验研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 长陡坡隧洞试验设计与方法 |
2.1 试验依托与工程概况 |
2.2 长陡坡导流隧洞特性 |
2.3 水文资料与地质资料 |
2.3.1 水文资料 |
2.3.2 地质资料 |
2.4 模型制作与试验量测 |
2.4.1 模型试验基本原理 |
2.4.2 模型比尺及模拟范围 |
2.4.3 试验量测 |
2.5 工程模型试验方案 |
2.6 等效概化模型试验 |
2.6.1 等效概化模型的设计 |
2.6.2 概化模型试验方案 |
2.6.3 试验量测 |
3 长陡坡隧洞流态演变分析 |
3.1 长陡坡隧洞流态 |
3.1.1 水流流态 |
3.1.2 明满流过渡分界点 |
3.2 长陡坡隧洞水流流态演变分析 |
3.2.1 长陡坡隧洞流态形成过程 |
3.2.2 长陡坡隧洞流态判别界定 |
3.2.3 长陡坡隧洞流态机理分析 |
3.3 本章小结 |
4 长陡坡隧洞压力特性分析 |
4.1 长陡坡隧洞压力特点 |
4.2 长陡坡隧洞压力特性分析 |
4.2.1 长陡坡隧洞脉动压力特点 |
4.2.2 长陡坡隧洞时均压力特点 |
4.2.3 长陡坡隧洞压力零点分析 |
4.3 通气井对隧洞水力特性的影响 |
4.4 消涡盖板对隧洞水力特性的影响 |
4.5 本章小结 |
5 长陡坡隧洞泄流能力分析 |
5.1 长陡坡隧洞泄流能力分析 |
5.1.1 单洞泄流能力分析 |
5.1.2 双洞联合泄流能力分析 |
5.1.3 泄流能力比较分析 |
5.2 长陡坡隧洞泄流能力影响因素分析 |
5.2.1 地形对长陡坡隧洞泄流能力影响 |
5.2.2 糙率对长陡坡隧洞泄流能力影响 |
5.2.3 坡度对长陡坡隧洞泄流能力影响 |
5.2.4 弯道对长陡坡隧洞泄流能力影响 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)超长倒虹吸出口明满流仿真闸门动态边界设置方法(论文提纲范文)
1 数学模型 |
1.1 普莱斯曼窄缝法 |
1.2 长倒虹吸出口边界条件 |
1.2.1 变高涵管法 |
1.2.2 Henry公式 |
1.2.3 有压隧洞泄流公式 |
2 工程建模 |
3 长倒虹吸事故工况调控仿真分析 |
3.1 下游段事故 |
3.2 上游段事故 |
4 结论与展望 |
(5)射流—旋流梯级内消能工的水力特性及泄流与能量特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1.绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 孔板消能 |
1.2.2 消力井消能 |
1.2.3 竖井旋流消能 |
1.2.4 水平旋流消能 |
1.2.5 射流消能 |
1.3 研究问题的提出 |
1.4 研究主要内容与意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目的与意义 |
2.梯级消能工模型试验与数值模拟方法 |
2.1 模型试验 |
2.1.1 模型试验设计 |
2.1.2 试验内容 |
2.1.3 量测方法 |
2.2 数值模拟 |
2.2.1 数值计算紊流模型 |
2.2.2 消能工的数值模拟条件 |
2.2.3 阻塞扩散段水气两相流的数值模拟 |
3.射流-旋流梯级内消能工的基本水力特性试验成果 |
3.1 流态 |
3.1.1 各实验工况洞内水流流态 |
3.1.2 流态分区及流态分区临界条件 |
3.2 泄流量 |
3.3 空腔直径 |
3.4 压强特性 |
3.4.1 射流段壁面压强沿程分布 |
3.4.2 旋流段壁面压强沿程分布 |
3.5 水流旋转角 |
3.5.1 不同上游水位时旋流角沿程变化 |
3.5.2 不同下游水位时旋流角沿程变化 |
3.6 水流流速 |
3.6.1 射流段水流流速分布 |
3.6.2 旋流段水流流速分布 |
3.7 本章小结 |
4.射流-旋流梯级内消能工的数值模拟 |
4.1 计算模型验证 |
4.2 数值模拟结果 |
4.2.1 流态特征 |
4.2.2 压强 |
4.2.3 流速 |
4.3 本章小结 |
5.泄流量规律的试验研究 |
5.1 水位-流量关系曲线 |
5.2 流量系数与影响因素 |
5.2.1 射流收缩孔口断面流量数与影响因素 |
5.2.2 起旋器喉口断面流量系数与影响因素 |
5.2.3 阻塞收缩孔口断面流量系数与影响因素 |
5.3 本章小结 |
6.梯级消能工能量特性及空化特性 |
6.1 能量特性 |
6.1.1 柱状涡旋与准自由涡假定 |
6.1.2 旋流洞段断面能量计算 |
6.1.3 梯级消能工水流能量特性 |
6.1.4 消能率 |
6.2 空化特性 |
6.2.1 水流空化数 |
6.2.2 水流掺气浓度 |
6.2.3 空化可能性评价 |
6.3 本章小结 |
7.结论与展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)供水工程中管道安全防护探讨(论文提纲范文)
1 水击问题研究 |
2 孔板消能问题研究 |
3 螺旋流消能问题研究 |
4 结论 |
(7)甘肃省张家川富川水源工程水库泄洪洞水力设计及优化(论文提纲范文)
1 概况 |
2 泄洪洞水力设计 |
2.1 泄洪方式 |
2.2 泄洪洞水力设计 |
2.3 泄洪洞出口消能设计 |
3 水工模型试验 |
3.1 原设计方案试验结论及存在问题 |
(1)泄洪洞泄流 |
(2)下游消能防冲问题 |
3.2 模型试验对设计成果的优化 |
(1)泄洪洞泄流及负压问题 |
(2)对泄洪洞出口挑流坎型式的修改 |
4 结语 |
(8)泄洪排沙长隧洞水力特性及排沙效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 水力特性及排沙效果的研究背景及意义 |
1.2 水库排沙清淤方式的研究现状 |
1.2.1 利用泄洪排沙设施排沙 |
1.2.2 机械清淤 |
1.3 泄洪洞水力特性的研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
2 排沙泄洪长隧洞水力特性数值模拟方法 |
2.1 流体力学控制方程 |
2.1.1 连续性方程 |
2.1.2 N-S方程 |
2.1.3 k-ω湍流模型 |
2.1.4 VOF方法 |
3 物理模型试验理论及方法 |
3.1 水力特性模型试验理论方法 |
3.1.1 流动的相似 |
3.1.2 相似准则 |
3.2 排沙模型试验理论方法 |
3.2.1 动床河工模型的相似条件 |
3.2.2 模型沙及选配 |
3.2.3 本文物理模型试验模型及材料选用 |
4 长隧洞水力特性工程实例分析 |
4.1 工程概况 |
4.2 水工物理模型试验 |
4.2.1 模型试验内容及方案设计 |
4.2.2 水力特性试验结果分析 |
4.3 长隧洞水力特性数值模拟结果 |
4.3.1 湍流模型选取与网格收敛性验证 |
4.3.2 计算工况与参数 |
4.3.3 计算域 |
4.3.4 下游低水位工况数值结果分析 |
4.3.5 P=20%工况数值结果分析 |
4.3.6 校核水位P=0.2%工况数值结果分析 |
4.4 出口渐变段体型对水力特性的影响 |
4.4.1 引言 |
4.4.2 出口渐变段体型与数值模拟设计 |
4.4.3 下游衔接形式为自由出流 |
4.4.4 下游衔接形式为淹没出流情况 |
4.5 本章小结 |
5 排沙模型试验 |
5.1 泥沙模型试验的试验系统及设计 |
5.1.1 模型设计与安装 |
5.2 模型沙的选配 |
5.3 模型相似比尺 |
5.4 排沙试验结果分析 |
5.4.1 方案一试验结果 |
5.4.2 方案二试验结果 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)高水头无压泄洪洞的水力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 高水头泄洪洞泄洪消能研究现状 |
1.3 高水头泄水建筑物掺气减蚀研究现状 |
1.4 高水头明流泄洪洞数值模拟研究现状 |
1.5 本文的主要工作 |
1.6 本章小结 |
2 三维数值模拟理论 |
2.1 控制方程 |
2.2 湍流模型 |
2.2.1 概述 |
2.2.2 基于雷诺平均的N-S方程组 |
2.2.3 标准k-ε两方程模型 |
2.2.4 RNG k-ε 湍流模型 |
2.2.5 湍流模型近壁面处理 |
2.3 多相流模型 |
2.3.1 概述 |
2.3.2 多相流模拟方法 |
2.3.3 VOF模型 |
2.4 控制方程的离散方法 |
2.4.1 有限差分法 |
2.4.2 有限体积法 |
2.5 本章小节 |
3 水工模型试验研究 |
3.1 工程概况 |
3.2 模型设计 |
3.2.1 相似准则与模型比尺 |
3.2.2 河流动床模型砂的颗粒选择 |
3.2.3 测量仪器 |
3.3 泄洪洞体型优化研究 |
3.3.1 龙抬头段体型优化 |
3.3.2 挑流鼻坎体型优化 |
3.3.3 增设掺气设施 |
3.3.4 其他优化改动 |
3.3.5 优化后的工程布置图 |
3.4 优化后泄洪洞模型试验研究 |
3.4.1 泄洪水流流态分析 |
3.4.2 泄洪流量 |
3.4.3 泄洪洞沿程水面线分布 |
3.4.4 泄洪洞底板压力 |
3.4.5 空化数及掺气效果 |
3.4.6 下游动床冲刷试验结果 |
3.5 本章小结 |
4 数值模拟研究 |
4.1 计算方法 |
4.1.1 网格划分 |
4.1.2 计算模型 |
4.1.3 边界条件 |
4.2 数值计算结果与模型试验结果对比分析 |
4.2.1 泄流能力 |
4.2.2 水面线 |
4.2.3 压强 |
4.3 泄洪洞沿程流速分布 |
4.4 龙抬头段底板压力特性研究 |
4.5 掺气坎底板压力特性研究 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
参考文献 |
致谢 |
(10)丰满水电站施工期下游供水库水位控制(论文提纲范文)
1 概况 |
2 工程进展情况及保下游供水问题 |
2.1 工程进展情况 |
2.2 保下游供水问题 |
3 泄洪兼导流洞模型试验研究成果 |
4 启用泄洪兼导流洞保下游供水库水位控制 |
4.1 泄洪兼导流洞保下游供水运行要求 |
4.2 计算基本参数确定 |
4.4 不同流态库水位控制确定 |
4.5 不同时段库水位控制确定 |
6 结语 |
四、泄洪洞有压流问题试验研究与初探(论文参考文献)
- [1]BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究[D]. 田铮. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]高坝泄洪消能技术研究进展和展望[J]. 张建民. 水力发电学报, 2021(03)
- [3]长陡坡隧洞水力特性试验研究[D]. 杜庭宝. 南昌工程学院, 2020(06)
- [4]超长倒虹吸出口明满流仿真闸门动态边界设置方法[J]. 朱哲立,管光华,毛中豪. 南水北调与水利科技(中英文), 2021(01)
- [5]射流—旋流梯级内消能工的水力特性及泄流与能量特性研究[D]. 崔晓玉. 西安理工大学, 2020(01)
- [6]供水工程中管道安全防护探讨[J]. 郭晓宇,范志宏,延耀兴. 水利规划与设计, 2019(11)
- [7]甘肃省张家川富川水源工程水库泄洪洞水力设计及优化[J]. 杨华娟. 陕西水利, 2019(10)
- [8]泄洪排沙长隧洞水力特性及排沙效果研究[D]. 谢锡滨. 大连理工大学, 2018(02)
- [9]高水头无压泄洪洞的水力特性研究[D]. 翟保林. 大连理工大学, 2017(04)
- [10]丰满水电站施工期下游供水库水位控制[J]. 董延超,石亮亮,王强,陈俊杰. 东北水利水电, 2016(09)