丁壩水力學(xué)特性研究.pdf

1、該論文研究工作包括丁壩水力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)模擬兩個(gè)方面.在實(shí)驗(yàn)中采用先進(jìn)的激光多普勒流速儀測(cè)量流速成.研究對(duì)象包括淹沒和非淹沒兩種情況.實(shí)驗(yàn)研究包括單丁壩及雙丁壩條件下丁壩影響區(qū)內(nèi)流場(chǎng)及水面變化規(guī)律;數(shù)學(xué)模擬方面包括二維和三維自由水面追蹤及流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型開發(fā)、驗(yàn)證和應(yīng)用.通過上述研究,作者采用二維和三維數(shù)學(xué)模型對(duì)水槽試驗(yàn)和天然河道中丁壩附近流場(chǎng)和水面形態(tài)進(jìn)行了精細(xì)地描述和模擬,計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好.論文分析了丁壩長(zhǎng)度與布置對(duì)水

2、面線的影響,根據(jù)流場(chǎng)、紊動(dòng)場(chǎng)模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究丁壩造成的水流局部能量損失,并對(duì)水面變化和丁壩壅水高度進(jìn)行了分析.該文的創(chuàng)新工作主要是:(1)首次將三維水氣兩相流紊流數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于丁壩水動(dòng)力學(xué)特性研究,使丁壩附近流場(chǎng)和紊動(dòng)場(chǎng)的精細(xì)描述成為可能,為航道整治中水面線確定提供了一個(gè)更為準(zhǔn)確的方法;(2)基于水槽實(shí)驗(yàn)和三維水氣兩相流紊流數(shù)學(xué)模型數(shù)值模擬結(jié)果,建立了新的丁壩前壅水高度計(jì)算公式;(3)基于上述壅水高度計(jì)算公式和該文二維水面計(jì)算數(shù)學(xué)