本文關鍵詞：明渠流條件下丁壩水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：丁壩結構廣泛應用于水利工程中,用以調整水流,護灘固堤,維護優(yōu)良的水道通航條件。本文針對丁壩局部水流,建立了三維自由表面水流模型,模型基于非結構網格,采用有限體積法(FVM),湍流模型采用S-A一方程模型。本文首先針對非淹沒、正挑單丁壩,開展了系列Fr數條件下的水流模擬。重點分析丁壩周圍附近局部流動結構,探討丁壩壩根處局部渦系時間和空間演化等特征,研究了丁壩下游回流區(qū)長度和寬度的變化,分析了河床底部摩擦力線的變化,總結了丁壩引起的剪切流的沿程變化特征。本文然后針對非淹沒、正挑雙丁壩,開展了系列Fr數條件下的水流模擬。重點分析壩田區(qū)內水流結構,探討上游丁壩壩根處局部渦系的時間和空間演化等特征;討論了上游和下游丁壩回流區(qū)長度和寬度的變化,分析了Fr數對壩田區(qū)內水流流態(tài)的影響;討論了河床底部摩擦力線的變化;分析了自由表面附近二維大尺度相干結構(2DLCS)的變化特征;描述了主流區(qū)和壩田區(qū)之間剪切層的發(fā)展,研究了主流區(qū)和壩田區(qū)之間的物質交換。
【關鍵詞】：丁壩 淺水 剪切流 馬蹄渦 丁壩水流 有限體積法 自由表面模擬
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV135;TV863
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國內外研究進展和現狀13-20
• 1.2.1 丁壩水力學問題13-16
• 1.2.2 現場實驗研究16-17
• 1.2.3 物理模型實驗研究17-18
• 1.2.4 二維數學模型18
• 1.2.5 三維數學模型18-19
• 1.2.6 尚存在的問題和不足19-20
• 1.3 本文主要研究工作與內容20-21
• 第二章 丁壩附近紊流三維數學模型21-32
• 2.1 三維數學模型21-23
• 2.1.1 數學模型描述21-22
• 2.1.2 設置邊界條件22-23
• 2.1.3 湍流模型23
• 2.2 本文采用的數值方法23-30
• 2.2.1 結構和非結構網格24
• 2.2.2 離散控制方程24-28
• 2.2.3 對流項采用二階TVD格式28-29
• 2.2.4 控制體界面速度的計算29-30
• 2.2.5 代數方程組求解30
• 2.3 本章小結30-32
• 第三章 非淹沒正挑單丁壩三維流場分析32-46
• 3.1 計算區(qū)域及網格劃分32-33
• 3.2 模擬結果分析33-45
• 3.2.1 流場渦量分析33-35
• 3.2.2 丁壩壩根渦系空間演化35-37
• 3.2.3 丁壩壩根渦系時間演化37-39
• 3.2.4 壩后回流區(qū)分析39-42
• 3.2.5 河床底部摩擦力線分布42-43
• 3.2.6 丁壩下游剪切層演化43-45
• 3.3 本章小結45-46
• 第四章 非淹沒正挑雙丁壩三維流場分析46-63
• 4.1 計算區(qū)域及網格劃分46-47
• 4.2 模擬結果分析47-62
• 4.2.1 流場渦量分析47-49
• 4.2.2 丁壩壩根渦系空間演化49-51
• 4.2.3 丁壩壩根渦系時間演化51-53
• 4.2.4 丁壩流場分析53-55
• 4.2.5 壩田區(qū)水流流態(tài)分析55-57
• 4.2.6 河床底部摩擦力線57-58
• 4.2.7 主流區(qū)和壩田區(qū)之間的剪切層演化58-60
• 4.2.8 示蹤物質分析60-62
• 4.3 本章小結62-63
• 第五章 結論與展望63-65
• 5.1 本文所得結論63
• 5.2 問題與展望63-65
• 參考文獻65-76
• 致謝76-77
• 學術論文和科研成果目錄77

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 陳稚聰;黑鵬飛;丁翔;;丁壩回流區(qū)水流紊動強度試驗[J];清華大學學報(自然科學版)網絡.預覽;2008年12期

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3 程年生;李昌華;;有邊坡丁壩回流試驗研究[J];水利水運科學研究;1991年02期

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  本文關鍵詞：明渠流條件下丁壩水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：298507