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闸墙长廊道侧支孔输水系统布置型式及消能效果研究
| 论文题名： | 闸墙长廊道侧支孔输水系统布置型式及消能效果研究 |
| 关键词： | 闸墙长廊道;侧支孔输水;船闸建设;闸室流场;消能坎 |
| 摘要： | 近年来为促进西部地区经济的发展，我国正大力发展西部内河航运事业，大批内河航运设施正在或即将建设。因而船闸输水系统型式的选择、布置及其相关水力学问题等将成为今后通航水力学的研究重点。 本课题研究分析了闸墙长廊道侧支孔输水系统的水力特性和消能效果，并针对这种输水系统在我国船闸建设应用中出现的问题，提出了在出水孔前布置一道小的消能坎，改变整个闸室流场，从而降低这种输水系统对起始水深和船闸规模的要求，改善闸室内的水流条件和船舶停泊条件，优化闸室输水系统布置。本课题采用物理模型与三维数学模型相结合的方法，对闸墙长廊道侧支孔输水系统在使用不同的消能坎布置情况时的消能效果进行比较研究。数学模型采用国际上先进的紊流计算软件Fluent，选用水气两相流的VOF追踪模拟自由表面，采用RNGk-ε紊流模型进行数值模拟。对测量和计算结果进行了大量仔细的分析，得到如下结论： 1.数模计算结果与物理模型试验结果吻合良好，从而证实数模计算结果基本正确，是可信的。数模计算结果信息量庞大，全面反映了消力池的水力特性和消能过程，是物理模型的有力补充。 2.消能坎的设置使水流在闸室底部得到充分的扩散，提高消能效率，大大改善了闸室内的水流条件和船舶停泊条件，优化了闸室输水系统布置。 3.消能坎高度对整个闸室流场的影响显著，对孔口射流的挑流作用非常明显，而消能坎的布置位置则影响到局部的消能效果，试验和数模结果都表明消能坎宣布置在离出水孔口约3倍出水孔高度的距离附近，消能坎高度宜选择0.5倍出水孔高度。 布置了消能坎的闸墙长廊道侧支孔输水系统能够更好地适用我国船闸建设的特点，是中低水头船闸一种新型的输水系统型式，研究成果可供我国船闸建设参考和借鉴。 |
| 作者： | 李凯 |
| 专业： | 港口，海岸及近海工程 |
| 导师： | 程昌华;陈明栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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