連續(xù)兩彎明渠水流特性水槽試驗研究.pdf

1、彎曲河流在自然界中普遍存在，在自然情況下，平原河流、河網(wǎng)及濱湖河流中常出現(xiàn)多彎相連的情況。 水在流動的時候受邊界條件影響很大。彎道水流是工程實際中經(jīng)常碰到的一種水流形式。由于彎道特有的幾何特征和幾何條件，其水流特性與順直河道有顯著的不同。彎曲型河流的水流運(yùn)動研究，包括流速及流速分布、比降、流場分布、環(huán)流運(yùn)動、紊動特性等。單個的獨(dú)立彎道中水流結(jié)構(gòu)方面的研究已經(jīng)比較成熟，本文對此方面豐富的成果進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。本文對于成果還不多見的連

2、續(xù)彎道水流結(jié)構(gòu)方面的問題，做了系統(tǒng)的試驗研究。主要研究內(nèi)容以及結(jié)論如下： 1．利用超聲多普勒聲速儀(NDV)量測不同位置的瞬時流場，分析了在過渡段長度不夠的情況下連續(xù)彎道下三維流速沿水深分布以及三維流速沿程變化的特點(diǎn)，對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在過渡段長度不夠的情況下，水流進(jìn)入后彎后，主流出現(xiàn)在后彎凸岸，后彎主流向凹岸過渡的趨勢和速度不及前彎，并且還未來得及過渡到凹岸一側(cè)便已經(jīng)出彎。 2．深入探討了連續(xù)彎道下環(huán)流沿程變化

3、的情況以及環(huán)流強(qiáng)度沿水深分布的規(guī)律。發(fā)現(xiàn)連續(xù)彎道環(huán)流結(jié)構(gòu)和單個彎道環(huán)流結(jié)構(gòu)有明顯不同。在前彎以及過渡段和后彎進(jìn)口斷面的環(huán)流結(jié)構(gòu)為大環(huán)套小環(huán)的結(jié)構(gòu)。即整個斷面會出現(xiàn)一個大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并且在順直的過渡段依然會產(chǎn)生比較明顯的環(huán)流。在過渡段長度不夠的情況下，水流剛進(jìn)入后彎時，后彎進(jìn)口處附近斷面的速度場和前彎的速度場比較相似。隨后前彎的環(huán)流會逐漸被削弱直到最后消失，最終被后彎所產(chǎn)生的環(huán)流所取代。 3．對連續(xù)彎道下水流紊動特性做了試驗研究，