臺階式溢洪道是將傳統(tǒng)光滑溢洪道坡面修建成臺階狀的溢洪道,同時具備下泄水流和消耗水能兩種功能。采用逐臺階累積消能的方式消耗水流能量,具有較高的消能率。臺階式溢洪道廣泛應(yīng)用于水利工程中,其水力特性一直是研究的熱點,本文依托模型試驗探討了臺階的壓強分布、摻氣以及消能率。同時考慮到傳統(tǒng)光滑溢洪道坡面本身具有一定的糙率,對下泄水流具有阻礙作用,單純從臺階溢洪道水力特性的角度并不能夠充分論證臺階結(jié)構(gòu)對水流的影響。因此,將臺階式溢洪道與同體型光滑溢洪道進行對比分析,通過研究相對水力參數(shù),探索臺階式溢洪道的水力特性,主要結(jié)論如下:(1)臺階溢洪道渥奇面與起始臺階連接方式不同時,單個臺階壓強分布規(guī)律比較一致,壓強值差異較大。(2)臺階高度對消能率的影響程度與單寬流量有密切關(guān)系。當單寬流量較小時,臺階高度的變化對消能率的影響比較微弱,而在大單寬流量下臺階消能率對臺階高度的改變相對敏感。(3)引用了無量綱數(shù)——臺階流程長度與斷面平均水深的比值(L/h),研究發(fā)現(xiàn)相對消能率△η和L/h表現(xiàn)為線性遞增規(guī)律。L/h一定時,相對消能率隨臺階高度、單寬流量和溢洪道坡度的增加而增大。(4)臺階水流為滑行水流時,非均勻流...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 臺階式溢洪道的研究背景
    1.2 臺階式溢洪道的研究方法
        1.2.1 物理模型試驗
        1.2.2 數(shù)值模擬
    1.3 臺階式溢洪道的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 流態(tài)分類
        1.3.2 水面線特性
        1.3.3 壓強特性
        1.3.4 摻氣特性
        1.3.5 消能特性
    1.4 臺階式溢洪道的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 研究意義與研究內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 臺階式溢洪道水力特性的研究
    2.1 模型試驗概況
    2.2 壓強特性
        2.2.1 單個臺階壓強的分布規(guī)律
        2.2.2 不同連接方式下壓強差的分布規(guī)律
    2.3 摻氣特性
    2.4 消能特性
        2.4.1 消能率的計算
        2.4.2 不同臺階高度下消能率的變化規(guī)律
    2.5 本章小結(jié)
第三章 臺階式溢洪道相對消能率的研究
    3.1 引言
    3.2 相對消能率的概念
    3.3 相對消能率的計算
    3.4 相對消能率的影響因素
        3.4.1 單寬流量
        3.4.2 臺階高度
        3.4.3 坡度
    3.5 相對消能率的擬合公式
    3.6 本章小結(jié)
第四章 臺階式溢洪道流速水頭的研究
    4.1 引言
    4.2 臺階流速水頭的影響因素
        4.2.1 單寬流量
        4.2.2 臺階高度
        4.2.3 坡度
    4.3 相對流速水頭的概念及影響因素
        4.3.1 相對流速水頭的概念
        4.3.2 單寬流量
        4.3.3 臺階尺寸
        4.3.4 坡度
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3783799