2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、主支流交匯現(xiàn)象在天然河道中廣泛存在。支流的匯入會(huì)造成諸如:匯口上游壅水、匯口下游回流等水力學(xué)問題,匯口上游右岸壅水區(qū)及其下游左岸回流分離區(qū)的泥沙淤積、匯口下游河床沖刷等泥沙動(dòng)力學(xué)問題,交匯區(qū)污染物滯留及污染物擴(kuò)散等環(huán)境水力學(xué)問題。由此引起的通航、防洪等一系列河流健康問題均為國內(nèi)外科研人員所關(guān)注。
   在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合直角交匯區(qū)水槽試驗(yàn)數(shù)據(jù),對直角交匯區(qū)水流及泥沙運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)闡述,并初步探討水頭損失的力學(xué)機(jī)

2、制。文章具體內(nèi)容圍繞水頭損失分析問題展開,具體成果如下:
   (1)通過對主支流直角交匯區(qū)水流泥沙運(yùn)動(dòng)特性的綜述將影響直角交匯區(qū)水流泥沙運(yùn)動(dòng)特性的因素可歸于三大類:①幾何邊界條件;②水流條件;③泥沙條件。
   (2)通過對水槽試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用因素分析方法得出以下結(jié)論:①隨著匯流比的增大,水頭損失增大,局部水頭損失也增大。且局部水頭損失增大的幅度有所增大。②隨著水深比增加幅度的減小,水頭損失增加幅度也減小。但是,局部水頭損

3、失增大幅度增大。
   (3)通過對口門斷面主要水力參數(shù)的分析得出以下結(jié)論:①隨著匯流比的增大,有效入?yún)R角δ有逐漸增大的趨勢。在匯流比較小時(shí),有效入?yún)R角δ與入?yún)R角θ的值會(huì)有較大的偏差;隨著匯流比的增大,偏差逐漸變小。②隨著匯流比的增大,匯口口門斷面上唇垂線平均流速逐漸減小,下唇垂線平均流速逐漸增大。③隨著匯流比的增大,匯口上唇附近有可能出現(xiàn)一個(gè)典型低流速區(qū)。
   (4)通過對主回流區(qū)的主要水力參數(shù)的分析得出以下結(jié)論:①

4、主回流區(qū)總體呈現(xiàn)出類橢圓形平面分布,隨著匯流比的增大,回流的平面尺度總體呈增大的趨勢,但存在有極值。②匯口下唇主槽過流斷面存在橫向流速梯度,可能是出現(xiàn)流線非線性變形的原因之一。
   (5)綜合以上成果得出有關(guān)水頭損失及相應(yīng)的力學(xué)特征:①匯口上唇對岸位置流體阻滯,動(dòng)能減小,勢能增大,為能量存儲(chǔ)的主要方式;匯口下唇部分水流脫離主流形成回流,機(jī)械能減小,紊動(dòng)能增大,是能量釋放的主要方式。②直角交匯區(qū)水頭損失的主動(dòng)力為主支流的重力、慣

5、性力,被動(dòng)力為固壁與流體間的剪切應(yīng)力、流層間的剪切應(yīng)力及主槽橫向壓力。
   (6)基于一定的假設(shè),建立了主支流直角交匯區(qū)局部水頭損失的一般表達(dá)式(4-9),經(jīng)過初步探討,公式形式較為合理。
   (7)在對交匯區(qū)局部動(dòng)量交換特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上,定義有效水力半徑及局地回流形狀系數(shù),基于阻力單元分割思想,給出直角交匯區(qū)局部剪切應(yīng)力的計(jì)算表達(dá)式(5-4),并得出交匯區(qū)局部剪切應(yīng)力計(jì)算問題可歸結(jié)為河岸阻力及河底阻力權(quán)重因子的變化

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