书目详细信息
： 不同来流条件对底流消能波浪特性的影响
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 不同来流条件对底流消能波浪特性的影响/.杨昌文著/.邱勇指导 |
| 出版发行项： | 2023.06.28 |
| 载体形态项： | 81页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 水利学院, 学号2021240072 |
| 提要文摘： | 在水库行洪过程中，为了保障水利枢纽工程的运行安全，往往需要布置消能措施来减轻下泄水体的能量。其中，底流消能因消能效率高、雾化问题比较轻等众多优点而被广泛应用。对于底流消能而言，其主要是利用强迫水跃对下泄水体进行消能。工程设计往往希望消能后的水体动能减轻、流态平稳，能够确保下游河道、岸坡以及相邻建筑物的安全。为了减轻消能压力，泄槽末端多考虑布置扩散段，并同时增设跌坎，强化入射水流流速衰减，减小底板临底流速。 论文基于有限体积法（FVM），采用RNG k-ε湍流模型与TurVOF自由表面追踪方法，对泄槽末端两种来流条件（设置扩散段和取消扩散段）下的底流消能进行了数值模拟，通过研究入池水流流态（水面线）以及竖向流速分布、临底压强变化、湍动能等水力特性，结合消能以后的尾水涌波波频、波高、波强及波浪衰减，得出了小底坡、低傅汝德数条件下消能尾水涌波的相关特性。论文主要成果如下： （1）水流流态方面：设置扩散段条件下，水流有一定程度扩散，但主流仍然居于轴线附近，消力池内水流较为紊乱，并可以观察到其对尾水渠存在明显扰动；在此基础上增设跌坎，消力池中水流紊动程度几乎未见变化，尾水渠仍然存在较为频繁的波动现象。 取消扩散段，客观上形成了突扩式底流消能，消力池中水流紊动及反向水流混掺、剪切作用加剧，出池水流平顺，尾水渠中波动现象明显改善；在此基础上增设跌坎，消力池水流流态并未有较大改善，对尾水渠流态几无影响。 （2）消力池水力特性方面：设置扩散段条件下，消力池内竖向流速分布介于底流和面流之间；底板压强相对较大，靠近出口处的最大压强为1.05MPa；消力池进口位置湍动能仅为18J/kg，且区域扩散小，消能率仅为56.72%，水流所携带的大部分湍动能延伸到下游尾水渠。增设跌坎时，消力池内竖向流速变化并不显著，底板压强最大值为1.03MPa，消力池内湍动能上升至20J/kg，但扩散区域几乎不变，消能率略有增加，能量消散不理想。 取消扩散段，入池水流竖向流速基本集中在消力池底部；底板压强分布较为均匀，最大压强（0.82MPa）出现在消力池后半部；消力池内湍动能为20J/kg，扩散区域增加，消能率提高到71.04%。增设跌坎，消力池底板水流流速变化不大，底板压强、湍动能瞬时值及扩散区域仅略有增加。 （3）在波浪特性方面：设置扩散段条件下，设置扩散段时，尾水渠中波峰位置最大水深为1.89m，波频接近6次/min，局部地段可观察到水流翻越边墙现象；增设跌坎时，尾水渠中的波峰处水深有所减小1.80m，频率有所下降5次/min，但水面波动依然明显。 取消扩散段条件下，尾水渠中的波峰处水深继续下降至1.75m，频率下降幅度更为明显较大，波频接近1.6次/min；增设跌坎时，尾水渠中波浪的波峰为1.74m，频率为1.5次/min，未见显著变化。 综上所述：对于小底坡、低傅汝德数泄槽，出口设置扩散段，入池水流主流偏于表面，尽管临底流速不大，但消能效果难以达到，下游尾水的涌动强度及波频均较为明显，可能危及河道、岸坡及相邻建筑物的安全；增设跌坎，并不改变入池水流的竖向流速分布，也得不到更好的水力特性，尾水波动依旧。 取消扩散段，入池水流傅汝德数增大，主流相对集中，能够形成突扩式底流消能，消力池内水流紊动增加，消能效果改善，出池水流流态平稳，涌波现象基本消除；增设跌坎，同样未见其对消能的改善作用。亦即，小底坡、低傅汝德数泄槽，不设置扩散段对消能及尾水流态更为有利。 |
| 并列题名： | Influence of different inflow conditions on wave characteristics of underflow energy dissipation eng |
| 题名主题： | 波浪 水力特性 低傅汝德数 泄槽扩散段 底流消能 学位论文 |
| 中图分类： | TV135.2-533 |
| 个人名称等同： | 杨昌文 著 |
| 个人名称次要： | 邱勇 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |