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《明渠流條件下丁壩水流特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文明渠流條件下丁壩水流特性研究碩士研究生：李子龍學(xué)號(hào)：1120109008導(dǎo)師：張景新副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士專業(yè)：流體力學(xué)院系：船舶海洋與建筑工程學(xué)院工程力學(xué)系上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院2015年1月DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityForthedegreeofmasterNUMERICALINVESTIGATIONSOFFLOWCHARACTERISTICSAROUNDSPURDIKESINANOPENCHANNELCandidate:LiZilongStudentID:11201
2、09008Supervisor:Assoc.Prof.ZhangJingxinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:FluidMechanicsAffiliation:SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaJanuary,2015上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要明渠流
3、條件下丁壩水流特性研究摘要丁壩結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于水利工程中，用以調(diào)整水流，護(hù)灘固堤，維護(hù)優(yōu)良的水道通航條件。本文針對(duì)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(jié)構(gòu)網(wǎng)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(duì)非淹沒(méi)、正挑單丁壩，開(kāi)展了系列Fr數(shù)條件下的水流模擬。重點(diǎn)分析丁壩周?chē)浇植苛鲃?dòng)結(jié)構(gòu)，探討丁壩壩根處局部渦系時(shí)間和空間演化等特征，研究了丁壩下游回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度的變化，分析了河床底部摩擦力線的變化，總結(jié)了丁壩引起的剪切流的沿程變化特征。本文然后針對(duì)非淹沒(méi)、正挑雙丁壩，開(kāi)展了系列Fr數(shù)條件下的水流模擬。重點(diǎn)分析壩田區(qū)內(nèi)水流結(jié)構(gòu)，探討上游丁壩
4、壩根處局部渦系的時(shí)間和空間演化等特征；討論了上游和下游丁壩回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度的變化，分析了Fr數(shù)對(duì)壩田區(qū)內(nèi)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(jié)構(gòu)（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(zhì)交換。關(guān)鍵詞：丁壩；淺水；剪切流；馬蹄渦；丁壩水流；有限體積法；自由表面模擬第I頁(yè)上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTNUMERICALINVESTIGATIONSOFFLOWCHARACTERISTICSAROUNDSPURDIKESINANOPENCHANNELABSTRACTSpurdikes
5、tructuresarewidelyusedinhydraulicengineering，byconstructingseriesofspurdikesperpendiculartotheriverbanks，andasaresult，theflowiskeptawayfromtheerodiblebanks，atthesametimethelaterallyconfinedflowattainsasufficientlyhighvelocitytokeepthenavigationchannelattheproperdepth.Thispaperisconcernedwith
6、theflowsaroundspurdikes.Weestablisheda3Dmodelwithfreesurface，whichisbasedonunstructuredmeshes.Weemployedfinitevolumemethod(FVM)todiscretizethegoverningequationsandaoneequationS-Aturbulencemodelwasusedtosimulatetheturbulentflow.Firstly，forstudycaseswithdifferentFrnumber，weanalyzedtheflowstruc
7、turesnearanemergedspurdikeperpendiculartothesidewall，discussedtheformationofthevortexsystematthebaseofthespurdikeanddescribedthespatialandtemporalevolutionofHVsystem.Theanalysiswasfocusedonpredictingthelengthandwidthoftherecirculationzone，thevariat
