“附加動(dòng)量”對(duì)沖式消力池的研究.pdf

1、在水利水電工程建設(shè)中,面廣量大的中小型閘壩工程在中國(guó)四化建設(shè)中起著重要的作用.但這些工程一般都為低佛汝德數(shù)水躍消能,如果消能問(wèn)題解決不好將影響建筑物的正常運(yùn)行,甚至危及閘壩工程的安全.該論文針對(duì)目前中小型水利工程中低佛汝德數(shù)底流消能存在的一系列問(wèn)題提出一種新的消能形式,利用閘下鋪設(shè)道路形成對(duì)沖水流,一方面與閘不正向出流碰撞消能,另一方面降低第二共軛水深,同時(shí)抬高消力池尾水高度使水流能在消力池內(nèi)發(fā)生淹沒(méi)水躍進(jìn)行消能.該文分別從水力學(xué)方法、

2、水力試驗(yàn)、數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)此消能形式進(jìn)行了探討和研究,分析了對(duì)沖消力池中的水流流態(tài)對(duì)下游的影響.該文的主要內(nèi)容有:1.對(duì)底流消能狀況進(jìn)行了總結(jié).2.利用水力學(xué)方法對(duì)對(duì)沖消力池進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)了消能效率等基本公式.并分析了對(duì)沖消力池優(yōu)于常規(guī)消力池的原因.3.對(duì)對(duì)沖消力池進(jìn)行了多組試驗(yàn),測(cè)量計(jì)算了對(duì)沖消力池在不同工況下的消能率、速度場(chǎng)、壓力場(chǎng),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理,擬合了如消能率、佛汝德數(shù)等水流參數(shù)之間的關(guān)系,并與理論值進(jìn)行了比較,結(jié)果吻

3、合較好.4.在直角坐標(biāo)系下建立控制方程,對(duì)對(duì)沖消力池流場(chǎng)進(jìn)行二維數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果說(shuō)明RNG k-ε紊流模型較適合于對(duì)沖消力池的流場(chǎng)模擬,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)資料較為吻合.研究表明,對(duì)沖消力池消能率高,在低佛汝德數(shù)工況下消能效率平均提高15％左右,且具有水流穩(wěn)定,易于控制成淹沒(méi)水躍,減輕對(duì)下游的沖刷和減少消力池長(zhǎng)度及防沖槽長(zhǎng)度的優(yōu)點(diǎn),對(duì)下游河床的演變也起著可調(diào)控作用,從而節(jié)省工程投資,也可節(jié)約河道防沖的維修費(fèi)用,對(duì)工程具有實(shí)用價(jià)值.同時(shí)對(duì)底流