泄水陡坡是引水式電站的重要組成部分,電站的運(yùn)行安全與之息息相關(guān)。為保證新疆某水電站工程的安全運(yùn)行,對(duì)該水電站多級(jí)消力池泄水陡坡的水力特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行全面、深入的研究。本文通過物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法對(duì)該多級(jí)消力池泄水陡坡進(jìn)行研究,運(yùn)用物理模型試驗(yàn)的方法對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模型試驗(yàn),測(cè)得了不同工況下該泄水陡坡的水力特性:過流能力、水深、速度場(chǎng)。分析物理模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)方案中各工況下的過流能力均無法滿足設(shè)計(jì)要求、部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邊墻高度偏低、各級(jí)消力池中水流翻滾劇烈,消能效果差等問題。針對(duì)以上問題對(duì)該泄水陡坡體型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化,并且在各級(jí)消力池中增設(shè)輔助消能設(shè)施—懸柵,對(duì)優(yōu)化方案再次進(jìn)行物理模型試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)以后的多級(jí)消力池泄水陡坡過流能力提高能夠滿足設(shè)計(jì)要求;整體邊墻高度均能滿足運(yùn)行要求;消力池消能效果提高,對(duì)各級(jí)消力池增設(shè)懸柵之后對(duì)降低尾水渠流速有顯著作用。根據(jù)優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案使用FLUENT軟件對(duì)泄水陡坡各工況進(jìn)行數(shù)值模擬運(yùn)算,并將數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的物理模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與物理模型試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。為深入分析多級(jí)消力池泄水陡坡流場(chǎng)提供可能,同時(shí),為體型結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供技術(shù)保障。
【學(xué)位單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TV653;TV135.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.3 研究目標(biāo)
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 研究方法
    1.6 技術(shù)路線
第2章 泄水陡坡水力特性模型試驗(yàn)研究
    2.1 工程概況
    2.2 物理模型試驗(yàn)
    2.3 模型試驗(yàn)內(nèi)容
    2.4 模型試驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.5 原設(shè)計(jì)方案存在的主要問題
    2.6 本章小結(jié)
第3章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)及分析
    3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.2 優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 泄水陡坡整體三維數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)學(xué)模型的選擇
    4.2 數(shù)值模擬工況
    4.3 邊界條件與初始條件
    4.4 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格劃分
    4.5 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 原設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)結(jié)果
    5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化及試驗(yàn)結(jié)果
    5.3 數(shù)值模擬研究結(jié)論
    5.4 存在的問題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷

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本文編號(hào)：2855296