閘后跌坎對(duì)水流影響特性研究.pdf

1、閘門后存在跌坎情況下的水流出流流態(tài)問題在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。分析研究出閘門后存在跌坎情況下的淹沒出流判別條件、淹沒出流流態(tài)特點(diǎn)和淹沒系數(shù)合理的確定方法，對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用和學(xué)術(shù)理論研究都有很大的作用和價(jià)值。但目前還沒有完善的能確定由跌坎產(chǎn)生的淹沒修正系數(shù)的系統(tǒng)取值。
　　本論文首先列舉出目前的對(duì)閘后存在跌坎情況下的閘孔淹沒出流問題的處理方法，認(rèn)為目前存在的淹沒出流的判別方法和淹沒系數(shù)的計(jì)算方式，將水平底板上的閘孔淹沒出流的判別

2、和淹沒系數(shù)的確定方式直接應(yīng)用到閘后存在跌坎情況是不正確的。提出了引入淹沒修正系數(shù)β=h'/hc"的方式，給出了針對(duì)平底坎閘孔出流淹沒判別的精確方法和修正后的淹沒系數(shù)確定方法。
　　然后采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)k=ε湍流數(shù)學(xué)模型，用VOF法追蹤液體自由表面，并采用氣液兩相流的計(jì)算模型，建立了二維的閘后存在跌坎情況下的數(shù)值模型。分別以d/e、l/e為變量，根據(jù)工程中常用的閘后跌坎尺寸，選取d/e分別等于0.2、0.4、0.

3、6、0.8、1、2六種情況，選取l/e分別等于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10十種情況，共60種情況建立數(shù)值模型，對(duì)閘后存在跌坎情況下的淹沒出流進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得出的流場(chǎng)流態(tài)、流速分布隨跌坎相對(duì)高度de、相對(duì)長(zhǎng)度le的變化規(guī)律與理論分析規(guī)律基本一致。即通過對(duì)實(shí)際工程可能出現(xiàn)的各種尺寸的閘底坎的閘孔淹沒出流進(jìn)行了有序的系統(tǒng)的模擬計(jì)算研究，給出了有底坎的閘孔淹沒出流淹沒修正系數(shù)的?值與 d/e、l/e的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了依