弯道水流对闸孔挑射泄流影响的研究

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1、分类号TV135密级公开UDC硕士学位论文弯道水流对闸孔挑射泄流影响的研究学位申请人：覃闪学科专业：水力学及河流动力学指导教师：郭红民教高二○一五年六月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringTheResearchontheImpactofDeglectingFlowDischargeunderBendFlowGraduateStudent:QinShanMajor:hydraulicsandriverdynamicsSup

2、ervisor:Prof.GuoHongminChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaJune,2015三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕士学位论文内容摘要本文采用RNG紊流模型，建立了弯道挑射泄流时的数学模型

3、，对比物理模型试验成果，验证了闸孔水流泄流时的泄流流态、流量水位关系、闸孔挑射距离和高度、上游表面流速分布、中孔的泄流水面线、溢流面压力分布和尾坎处的流速，验证结果与模型试验基本吻合，精度较高。通过建立数值模型计算，比较研究了在弯道不同断面位置闸坝挑流时不同闸位时闸孔泄流的上游流场、闸孔尾坎流速、闸孔内压强水头和挑距等水力学特性，得到了各水力学特性在不同弯道位置时的相关规律。为改善弯道水流对闸坝运行水力学条件的影响，提出两种了优化措施，比较分析了两种优化措施对不同闸位闸孔泄流的改善效果，总体得到以下结论:（1）枢纽闸位在弯道0度到90度时，弯道水流对上游平均流速影响不大，但当闸位变化

4、到135度时，平均流速略有减小，闸位变化到180度时上游平均流速相对135度时变化不大。（2）闸位在弯道0度到45度尾坎流速有显著的下降，到90度时流速有一定幅33度的上升，在90度到180度时，流量1413m/s和流量3180m/s均有下降。（3）不同闸位对闸孔泄流时的反弧段最低点三孔压强水头大小差异性影响不大，闸位在0度到45度时，反弧段最低点的压强水头在不同流量不同闸孔下有小幅度的增加和减小，而在45度到135度时压强水头整体增加。135度到180度压强水头均减小。（4）闸位在弯道0度到45度时各流量和闸孔挑距均减小，其他角度在各流量下均显示出不同的规律。（5）两种改善措施中，

5、导水墙方案对闸孔泄流影响要比丁坝方案更加明显。丁坝方案：各闸位时上游流速无明显变化，各闸孔流速、压强水头、挑距差异性无明显变化。90度时尾坎流速增大约1.9%，挑距增大约8%-9%。导水墙方案：135度和180度时上游流速增加约0.1m/s，45度和90度流量1时，闸孔尾坎流速差异性较好，压强水头在堰顶差异性较差，在反弧段差异较好，同时压强水头大小有显著的增加。关键词：弯道水流闸孔挑射泄流数值模拟II三峡大学硕士学位论文AbstractInthispaper,themathematicalmodelofthecurveduringdischargingisbuiltbyRNGturb

6、ulentmodeling,comparedtothephysicalmodeltestresultstoverifythedischargeflowingwhenwaterdischargethroughsluicehole，thedischargewater-levelrelations,gate-holepickshootingdistanceandheight,theupstreamsurfacevelocitydistribution,thebleedholesurfaceline,overflowsurfacepressuredistributionandflowrate

7、attheendoftheridge,toverifytheresultsareconsistentwiththemodeltest，highprecision.Throughestablishingthenumericalmodel，comparativestudyonthehydrauliccharacteristicssuchastheupstreamflowfield,flowvelocityofsluicehole,pressureheadins