ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 直角折线堰水力特性研究/.周鑫宇著/.邱勇指导 |
出版发行项: | 2023.5.24 |
载体形态项: | 81页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 水利学院, 学号2020210061 |
提要文摘: | ? ? ? ?随着生态文明建设的持续推进,兼具灌溉、供水以及行洪安全和景观需要的溢流堰在生态河道治理中被广泛使用,但受制于河道宽度,传统的矩形薄壁堰、实用堰、宽顶堰等,其过流能力均无法充分发挥,致使上游淹没增加,堤防防洪压力增大。直角折线堰可以在不改变河道宽度的情况下,在平面上将传统直线型溢流堰布置为折线(结构上分为前堰、侧堰和后堰),增大溢流前缘长度,有效提高过流能力。 ? ? ? ?本文基于试验研究成果,通过采用RNG k-ε湍流模型与TurVOF自由表面追踪方法,对9种直角折线堰进行数值模拟计算,得到了直角折线堰分别在自由出流与淹没出流情况下的水力特性及过流能力,在此基础上进一步分析了直角折线堰各组成部分(前堰、侧堰及后堰)过流能力的分布规律,并通过公式拟合,得到前堰、侧堰、后堰的流量计算公式,以及淹没系数计算公式,能够为直角折线堰的设计和工程应用提供可靠理论依据。主要成果为: ? ? (1)流态方面,随着流量的增加,自由出流时,直角折线堰过堰水流流态分别呈现贴壁流,完全薄壁堰流,不完全薄壁堰流及实用堰流;淹没出流时,过堰水流流态则由潜射底流依次过渡到破碎波、表面波、表面出流以及完全的淹没出流。 ? ? (2)流速方面,随着堰顶水头的增大,自由出流及淹没出流情况下的直角折线堰过堰水流流线变化均为:前堰始终与堰体保持正交,侧堰则由正交逐步趋向平行,后堰由正交到斜交再回复到正交。在压强方面,自由出流堰顶水头超过100mm时,前堰、侧堰、后堰堰体下游侧依次出现负压并逐渐增大,当堰顶水头进一步增加至150mm时,前堰、侧堰、后堰堰体下游侧负压依次消失。淹没出流情况下,前堰、侧堰、后堰堰顶均有负压出现,且最大负压位于角隅B附近,但随着淹没程度的增加,前堰、侧堰及后堰堰顶负压逐渐消失。 ? ? ?(3)过流能力方面,自由出流情况下,保持侧堰位置不变,增加侧堰长度时,直角折线堰整体过流能力呈增大趋势,但增幅逐渐减小——就不同堰体而言,侧堰过流能力逐渐增大,但增幅减小;前堰、后堰过流能力均有所下降,但后堰降幅更大。改变侧堰位置(保持侧堰长度不变,前堰长度增加),直角折线堰整体过流能力先增大后减小——侧堰过流能力呈现先增加后减小的变化趋势;而前堰、后堰过流能力则与其自身长度呈非线性正相关关系。在此基础上,分别拟合得出堰顶相对水头变化时的堰体各组成部分(前堰、侧堰、后堰)流量计算公式。 ? ? ? ?淹没出流情况下,随着淹没流量的增加,直角折线堰整体过流能力均呈下降趋势,分别考虑河道过流宽度及直角折线堰有效溢流前缘长度的影响,得到了直角折线堰淹没系数与相对淹没度的对应关系,并拟合得到能够反映淹没特性的直角折线堰过流能力计算公式。 |
并列题名: | Study of the Hydraulic Characteristics of Right-angle Polyline Weir |
题名主题: | 溢流前缘长度 溢流特性 过流能力 公式拟合 直角折线堰 学位论文 |
中图分类: | TV135-533 |
个人名称等同: | 周鑫宇 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 |