急流脈動(dòng)壓力相似律及其特性研究.pdf

1、急流脈動(dòng)壓力相似律及其特性急流脈動(dòng)壓力相似律及其特性研究研究StudyontheSimilarityLawacteristicsofFluctuatingPressuresinSupercriticalFlow學(xué)科專(zhuān)業(yè)：水利工程研究生：劉博靜指導(dǎo)教師：楊敏教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十二月中文摘要中文摘要目前，高速水流壓力脈動(dòng)對(duì)于水工建筑物的影響是工程界普遍關(guān)心的問(wèn)題，但是水流脈動(dòng)的內(nèi)在實(shí)質(zhì)尚未從理論上完全搞清楚，數(shù)值計(jì)算缺乏理論

2、支撐，而原型觀測(cè)受到現(xiàn)場(chǎng)條件限制，故人們更多地是利用水工模型試驗(yàn)研究水流脈動(dòng)壓力。急流脈動(dòng)壓力相似律問(wèn)題尚未解決，模型中所獲成果就不能“完整”地應(yīng)用到實(shí)際工程中，即脈動(dòng)壓力幅值可按重力相似準(zhǔn)則換算到原型，而頻率就無(wú)法換算，給結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析帶來(lái)障礙。本文主要以急流脈動(dòng)壓力為研究對(duì)象，利用三個(gè)不同模型研究陡槽上急流脈動(dòng)壓力滿(mǎn)足的相似準(zhǔn)則。在自主設(shè)計(jì)陡槽模型上研究急流脈動(dòng)壓力滿(mǎn)足的相似準(zhǔn)則，找到急流脈動(dòng)壓力模型和原型轉(zhuǎn)換滿(mǎn)足的規(guī)律。在兩個(gè)工

3、程實(shí)體縮尺模型上對(duì)陡槽上急流和水躍區(qū)水流的脈動(dòng)壓力進(jìn)行對(duì)比研究。本文主要做了以下內(nèi)容：（1）以自主設(shè)計(jì)模型為研究對(duì)象，進(jìn)行系列模型試驗(yàn)，計(jì)算了K值及其概率分布，比較不同比尺K值的分布情況。計(jì)算脈動(dòng)壓強(qiáng)系數(shù)β，得出脈動(dòng)壓力幅值滿(mǎn)足的相似準(zhǔn)則。分析不同比尺下脈動(dòng)壓力概率分布和特征值CS、CE的分布情況。對(duì)不同比尺下脈動(dòng)壓力時(shí)空相關(guān)特性進(jìn)行研究。利用傅里葉變換，分析不同比尺水流脈動(dòng)壓力功率譜，得到水流脈動(dòng)壓力頻率相似滿(mǎn)足的規(guī)律。（2）以某實(shí)際