發(fā)布時間：2024-06-08 04:31

　　隨著我國市場經濟的不斷發(fā)展及水資源的日益緊張,合理利用水資源、提高水的利用率成為當前迫切需要解決的問題。灌區(qū)節(jié)水作為提高水資源利用率、推進節(jié)水的重要手段,研究與灌區(qū)渠道相配套的量水設施具有重要意義。本文以弧腳梯形渠道無喉道量水槽為研究對象,通過Auto CAD建立三維模型圖,基于Fluent6.3大型流體計算軟件,采用RNG k-?湍流模型和VOF方法,對弧腳梯形渠道無喉道量水槽在不同工況下的水流運動進行綜合仿真試驗研究。以期建立統(tǒng)一的流量公式,為量水槽設計選型及優(yōu)化提供依據(jù)。文章的主要研究內容及結論有:(1)根據(jù)已知的渠道相關數(shù)據(jù),基于臨界流理論和水力學相關知識,設計量水槽及試驗方案,建立弧腳梯形渠道無喉道量水槽三維模型,為后期數(shù)值模擬奠定基礎。通過對試驗方案中所選渠道在不同底坡和收縮比條件下模擬流量和渠道流量的水量平衡誤差進行比較分析,證明了所建立模型與相應參數(shù)具有較高可靠性。(2)研究不同底坡和收縮比下渠道流量—水位關系表明,渠道底坡i和底坡?對形成統(tǒng)一水位流量—關系曲線影響較大。同一渠道,隨著喉寬和收縮比的減小,可以在較大底坡范圍內形成統(tǒng)一穩(wěn)定的水位—流量關系,最大底坡可取i=...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 灌區(qū)量水的研究目的及意義
    1.2 常用量水方法
    1.3 研究進展
        1.3.1 量水槽研究進展
        1.3.2 三維數(shù)值模擬軟件
        1.3.3 量水槽數(shù)值模擬的研究進展
    1.4 研究存在問題
    1.5 本文研究內容
    1.6 技術路線
第二章 弧腳梯形渠道無喉道量水槽測流基本理論
    2.1 基本構造及測流思路分析
        2.1.1 弧腳梯形渠道及無喉道量水槽基本結構
        2.1.2 測流基本思路
    2.2 弧腳梯形渠道過水斷面及相關水力計算
        2.2.1 渠道過水斷面面積A
        2.2.2 過水斷面濕周x
        2.2.3 水面寬度B計算
    2.3 模型建立與網格劃分
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 網格劃分
    2.4 數(shù)值計算方法及基本參數(shù)的設置
        2.4.1 數(shù)值計算方法
        2.4.2 基本參數(shù)的設置
    2.5 試驗方案設計
第三章 弧腳梯形渠道無喉道量水槽數(shù)值模擬結果分析
    3.1 模型驗證
    3.2 水面線變化情況
    3.3 流速場變化情況
    3.4 不同條件下水位流量關系
        3.4.1 不同收縮比條件下水位流量關系
        3.4.2 不同底坡條件下水位流量關系
    3.5 上游壅水高度
    3.6 量水槽上游傅汝德數(shù)
    3.7 量水槽水頭損失
        3.7.1 水頭損失機理
        3.7.2 水頭損失計算
        3.7.3 水頭損失分析
    3.8 本章小結
第四章 無喉道量水槽統(tǒng)一流量公式的建立與精度分析
    4.1 不同渠道流量公式的建立
        4.1.1 流量系數(shù)C和流量指數(shù)n的確定
        4.1.2 不同渠道流量公式建立
    4.2 統(tǒng)一流量公式建立
    4.3 測流精度分析
    4.4 流量公式驗證
    4.5 本章小結
第五章 結論與建議
    5.1 結論
    5.2 研究中存在的問題及建議
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3991456