發(fā)布時間：2020-12-23 16:54

　　無壓隧洞是輸水明渠中的一種常用形式,與上游渠道通常通過收縮過渡段連接。隧洞及進口過渡段內(nèi)水動力性能對工程輸水能力有關(guān)鍵影響,而輸水能力是保障輸水工程效益的基礎(chǔ)。因此本論文以輸水能力為導向,對無壓隧洞及進口過渡段的水動力性能展開研究,并以此指導工程優(yōu)化。對于無壓隧洞均勻流,提出以一種改進的雷諾應力模型模擬。該模型根據(jù)水面附近紊動能在各方向分配比例,在雷諾應力輸移方程的水面反射項中引入與充滿度有關(guān)的折減系數(shù),并修正了水面邊界條件中紊動能耗散率表達式中的參數(shù)值。與具有不同尺寸及壁面粗糙度的圓形明渠均勻流試驗結(jié)果對比表明,該模型可很好地模擬出斷面內(nèi)二次流導致的最大流速位于水面以下的現(xiàn)象,尤其在高充滿度條件下,與原雷諾應力模型相比能對水面附近流速分布給出更準確的結(jié)果。對馬蹄形隧洞均勻流,通過試驗測量,結(jié)合改進的雷諾應力模型模擬,研究了不同充滿度條件下,斷面內(nèi)由紊動各向異性驅(qū)動的二次流的形態(tài)特征,及其對縱向流速、紊動強度和底部切應力分布的影響。當充滿度不小于50%時,縱向最大流速位于水面以下,縱、橫向紊動強度在遠離渠底區(qū)隨垂向位置上升先減小再增加;當充滿度小于50%時,縱向最大流速位于水面,縱向紊... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

明渠流速分布垂向分區(qū)示意圖

矩形斷面明渠二次流示意圖

圖 1.3 無壓隧洞斷面形式示意圖（a）圓形（b）城門洞形（c）馬蹄形（d）平底圓形無壓隧洞均勻流研究主要基于均勻流公式和達西-魏斯巴赫的層面展開計算過流能力和流動阻力（科津和霍耀東，198

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2934031