工程控制下T型明渠交匯口表層水流特性研究.pdf

1、明渠水流交匯常發(fā)生在天然河流，城市排澇、引水以及排污等水利工程中。明渠支流匯入主渠后，在主渠中產(chǎn)生一系列復雜的水力現(xiàn)象。特別是在一些泵站樞紐工程中，由于泵站排水不均勻，進一步加劇了主渠流態(tài)的復雜程度。同時對于有航運要求的明渠水流交匯問題，由于支流入?yún)R帶來的橫向動量引起航道橫向流速加大，以及水流交匯產(chǎn)生的水流分離、回流等一系列問題將影響航運安全。 本文以研究明渠交匯口表層流態(tài)為出發(fā)點，分別以量綱分析、物理模型試驗和數(shù)值模擬等方法來

2、研究工程控制下的T型明渠交匯口表層流場的影響因素及變化規(guī)律，主要內(nèi)容有： (1)總結(jié)了明渠水流交匯存在的問題，結(jié)合前人對明渠水流交匯問題的研究，確立了對明渠水流交匯表層流場的研究。 (2)通過量綱分析，提出分別改變主渠來流弗勞德數(shù)Fr<,u>，支渠來流弗勞德數(shù)Fr<,b>，當量水深Y<,u><'*>，當量主渠底寬W<,b><'*>，當量交匯口岸邊連接圓弧半徑R<'*>等無因次數(shù)來研究工程控制下的T型明渠交匯口主渠表層流場

3、的變化規(guī)律。 (3)通過物理模型試驗研究了在各種不同支渠來流流速分布的情況下的主渠水流流態(tài)及其變化規(guī)律。 (4)結(jié)合工程實例及數(shù)值模擬，驗證了采用剛蓋假定處理明渠水流交匯問題的可行性；通過采用不同紊流模型及離散格式的數(shù)值模擬方法和模型試驗的對比，提出采用二階迎風格式標準k-ε紊流模型的數(shù)值模擬方法對明渠水流交匯進行數(shù)值模擬較為可行。 (5)通過數(shù)值模擬分析了Fr<,u>，F(xiàn)r<,b>，Y<,u><'*>，W<,b