形渠道论文-周义仁,刘小靖

形渠道论文-周义仁,刘小靖

导读:本文包含了形渠道论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:U形渠道,多孔测流,Fluent,数值模拟

形渠道论文文献综述

周义仁,刘小靖[1](2019)在《标准U形渠道多孔板式测流的数值模拟研究》一文中研究指出为了探索多孔板式测流装置在标准U形渠道中的测流精度及影响因素,利用Fluent数值模拟软件对不同流量下的水流流场进行模拟,可得到各个时段水面线的云图。多孔板式测流装置的每对流道相当于一个毕托管,利用动静压管中水的高差即为流速水头,从而得出流速■。通过观察水面线的变化以及对流速数据的分析,结果发现,数值模拟得到的流速与实际实验得到的流速平均相对误差在5%以内,吻合度很好,符合明渠测流装置测量精度的要求,进一步证明了数值模拟的准确性及可行性。(本文来源于《节水灌溉》期刊2019年11期)

Sothearith,Seak,胡笑涛,王文娥[2](2019)在《U形渠道跌水口量水试验研究》一文中研究指出针对底坡较陡的U形渠道的量水设施匮乏的问题,提出利用U形渠道跌水作为量水建筑物,在U形渠道跌水上游临界水深h_c与流量关系的理论分析的基础上,通过4种底坡、6种流量下跌水口水力性能原型试验,测量了跌水口上游各断面水深,分析了不同底坡、不同流量条件下水面线变化趋势,结果表明:底坡不变时,跌水口上游各断面的水深随流量的增大而增大;跌水口水深h_e与临界水深h_c具有良好的相关关系,建立了两种h_e与h_c的关系式,计算流量与实测值非常接近,误差小于10%。(本文来源于《节水灌溉》期刊2019年09期)

王文娥,张维乐,胡笑涛[3](2019)在《U形渠道量水平板水力性能试验研究》一文中研究指出根据北方灌区渠道底坡缓且灌溉水流多泥沙的现状,该文针对U型渠道设计了平板量水装置。为了探索不同尺寸悬垂薄平板在明渠水流冲击作用下的水力学特性,确定流量与平板偏转角度之间的关系。分析水流流态,将渠道运动水流分为3部分,对平板部分水流应用闸孔淹没出流公式,建立流量计算模型,得出流量与角度的半经验关系式。对流量系数计算模型中的待定系数进行估计,得到了统一形式的流量公式。U型平板测流范围为9~44L/s,经验证,计算流量与实测流量之间最大相对误差为6.9%,平均相对误差为3.2%,其中收缩比0.547、0.439平板测流相对误差均小于5%,满足灌区量水要求。同一收缩比板型,相对水头损失随着流量增大而减小,不同收缩比板型,相对水头损失随着板型收缩比增大而增大,除收缩比0.715平板在小流量(本试验大约为10L/s)测流时,相对水头损失比在10%以上,其余平板测流时相对水头损失均小于10%,其中收缩比为0.439和0.337平板最大水头损失不超过上游总水头6%。经过综合分析,选择0.547到0.439为平板最佳收缩比测流范围。研究可为灌区量水设施的改进提供依据。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年13期)

王玉宝,杨娟,李鑫,王文娥,何武全[4](2019)在《U形渠道便携式板柱结合型量水槽水力性能研究》一文中研究指出针对灌区小型渠道数目多、需测控的断面多、而宜采用的移动式量水设备仍不够完善的问题,借鉴移动式薄板量水槽和圆柱量水槽的优点,设计了一种便携式板柱结合型量水槽,在分析量水槽测流机理的基础上,开展原型试验和数值模拟研究,并应用量纲分析法建立测流公式。结果表明,量水槽具有较好的水位-流量关系,上游壅水高度在1. 85~13. 69 cm之间,临界淹没度在0. 70~0. 91之间,槽前弗汝徳数均小于0. 5;板柱结合型量水槽比现有的圆柱量水槽和带尾翼的圆头量水槽体型小,便携度高,流线分布稍差,上游壅水高度稍大,临界淹没度稍低,但能满足灌区测流要求;量水槽测流精度高,平均测流相对误差为2. 07%。(本文来源于《农业机械学报》期刊2019年06期)

柳双环,陈超飞,马孝义,张敏[5](2019)在《U形渠道弧顶叁角剖面堰的数值模拟》一文中研究指出为提高叁角剖面堰的过流能力,改善其水力特性,提高测流的精确度和可靠性,将堰顶改良形成弧顶叁角剖面堰,探究弧顶叁角剖面堰的水力特性,为灌区的科学化管理提供科学依据。利用AutoCAD结合GAMBIT软件建立U形渠道弧顶叁角剖面堰的基本模型,并进行模拟计算,经过Tecplot软件后处理,从而获得水面线沿程变化规律和流速沿垂直方向的变化规律,得到水头损失最大为0.049 m,小于量水规范要求的5 cm。根据回归分析试验数据得到流量公式,比较渠道流量、模拟流量与计算流量,模拟流量最大相对误差为8.69%,计算流量最大相对误差绝对值为9.75%,叁者吻合度较好,说明弧顶叁角剖面堰测流精度较高。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年05期)

SEAK[6](2019)在《U形渠道跌水水力性能及防冲结构研究》一文中研究指出灌区量水是实现灌区现代化管理的重要手段,已研发的灌区量水设施种类繁多,但主要适用于底坡小于1/2000的缓坡渠道。山前冲积平原的灌溉渠道底坡较大,一般为1/150-1/200,目前对于底坡较大的U形渠道量水设施研究非常匮乏。跌水是常见的渠道落差建筑物,自由出流跌水上游临界流断面或跌坎处水深与流量关系稳定,可用于渠道流量的测量,具有无新增量水建筑物和水头损失的优点。目前对于利用U形渠道跌水水力性能进行流量测量方面,还缺乏系统深入的研究,很有必要对U形渠道跌水水力性能进行及防冲结构系统研究,为灌区流量量测提供理论指导和参考。本文基于及临界流原理建立了U形渠道临界流断面水力要素关系式,根据布辛内斯克近似的动量方程、堰流理论建立了跌坎上游水深与跌坎处水深(end-depth)的关系式,提出了3种估算自由出流流量的方法,通过在两种U形渠道不同底坡的自由跌水试验及数值模拟,提出了估算自由出流流量的方法,确定了U形渠道跌水水位流量关系式。主要研究内容及结论如下:(1)基于布辛内斯克近似的动量方程和堰流理论,提出了跌坎末端水深比(EDR)和末端水深流量(EDD)两种水位流量理论关系;通过两种尺寸U形渠道试验数据验证,发现所得关系式准确且精度较高,当EDR值在0.74到无量纲跌坎处水深?~*_(0))=0.287之间,其中?~*_(0))和无量纲临界水深?~*_((8)在随?~*_(0))减小之前都在底弧区内。(2)采用计算流体动力学(CFD)软件FLOW-3D中进行U形渠道跌水数值模拟,模拟结果与试验数据吻合;分析了弗劳德数、水深、速度和压力等基本水力参数的沿程规律。(3)由于跌水水舌对下游渠道冲击力较大,影响渠道稳定性,根据模拟结果分析了不同工况下U形渠道跌水水流对下游河道冲击压力的分布特征。当落差较高时,高压较尖锐,压力值较大,建立了最大冲击压力值与落差、流量位置的关系。为了减小水流对渠道的冲击破坏,设计了反堰和阶梯结构两种常见消能结构,并通过CFD模拟试验。反堰形成的消力池不能减小跌水水流的冲击力,但可以使下游水流水深增加、流速变缓;阶梯式结构对下游河道的冲击压力有很明显的消散作用,但结构后的连续流动并不像反堰那样使水流深缓。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

柳双环[7](2019)在《U形渠道叁角剖面堰水力特性试验与数值模拟》一文中研究指出节水农业的发展离不开精确的水量计量,它能为灌区用水配水提供科学依据,能实现水资源的高效利用,提高灌区科学化管理水平。U形渠道是灌区末级渠道常用的断面形式,具有较强的抗冻胀能力,且水力性能优越,不易淤积,因此,研究结构简单、造价较低、水头损失较小的量水设备对灌区科学用水和节约水资源具有重要的实用价值。本文针对U形渠道叁角剖面堰,利用Auto CAD建立叁维模型,在Gambit中划分网格,基于计算流体力学模拟软件Fluent 6.3,采用RNG k-?湍流模型结合VOF方法耦合,在不同条件下对U形渠道叁角剖面堰进行数值模拟计算。主要研究内容和结论如下:(1)基于叁角剖面堰的结构及测流原理,开展了U形渠道叁角剖面堰的现场试验,并在相同渠道中进行了不同堰高的数值模拟。对比数值模拟和试验测得的水位、流速以及流量,得到数值模拟和现场试验获得的水位和流速变化规律相同。计算得到流量的相对误差最大为4.39%,说明数值模拟的方法用于测流研究较为可靠。(2)根据不同堰高、底坡以及边坡条件下的模拟结果研究得到了U形渠道标准叁角剖面堰的流量公式,得出不同条件下标准叁角剖面堰的流量系数基本稳定在0.616-0.646的范围内,取不同条件下的均值0.631为U形渠道叁角剖面堰的流量系数。将不同型号渠道中的模拟流量与公式计算得到流量进行对比得到H50D50、H40D30、H80D80渠道中最大相对误差分别为3.90%、4.84%和4.93%,平均相对误差分别为1.84%、3.45%、3.54%,均符合测流规范的要求。(3)对不同型号的U形渠道弧顶叁角剖面堰在不同堰高、底坡和边坡条件下进行模拟,根据模拟结果拟合得到U形渠道弧顶叁角剖面堰的流量系数为0.637,建立流量公式并对比计算流量与模拟流量得出相对误差最大分别为3.50%、4.50%和4.78%,相对误差平均值分别为1.53%、2.22%和3.03%,均符合灌区测流的要求,且小于标准叁角剖面堰的相对误差。(4)在不同边坡、底坡以及堰高条件下,分析探究了叁角剖面堰上下游的水面线、流速场以及过流流态的变化规律,得到过堰水流的流态从缓流变为急流再过渡为缓流状态。在不同条件下研究了U形渠道叁角剖面堰水头损失、临界淹没度和壅水高度的变化规律及其影响因素。其中堰高对水头损失的影响最大且得到标准叁角剖面堰最大水头损失为0.057m;壅水高度的主要影响因素为堰高,随着堰高的增大而增大,随着底坡的增大而减小,随着边坡的增大而增大;临界淹没度与堰高、底坡和流量成正比,与边坡系数成反比,且变化范围在0.76-0.96。弧顶叁角剖面堰的最大水头损失为0.035m,临界淹没度在0.87-0.97之间,壅水高度最大为0.08m,将弧顶叁角剖面堰的水力特性与标准叁角剖面堰进行对比,发现弧顶叁角剖面堰的水力特性较优。论文研究过程中验证数值模型的现场试验只在同一规格的渠道中进行,也只基于自由出流进行研究,对不同尺寸参数的渠道以及淹没流情况下叁角剖面堰的性能还有待进一步验证。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

杨娟[8](2019)在《U形渠道板柱结合型便携式量水槽水力性能研究》一文中研究指出完善我国灌区量水设施,实现农业用水的精确计量,对推行我国农业水价综合改革、实施最严格的水资源管理制度,以及促进我国农业节水均具有重要意义。针对灌区小型渠道数目多,需测控的断面多,而宜采用的移动式量水设备仍不够完善的问题,结合U形渠道在灌区中应用广泛的特点,借鉴移动式薄板量水槽和圆柱量水槽的优点,设计了一种U形渠道板柱结合型便携式量水槽。在探讨量水槽测流机理的基础上,对板柱结合型便携式量水槽开展原型试验和数值模拟,分析5个不同渠道底坡坡度,7个过槽流量(流量范围为15—45L/s)和5种不同收缩比工况下的水力特征,并应用量纲分析法建立测流公式,结合数值模拟方法将板柱结合型便携式量水槽与以往的圆柱量水槽、带尾翼的圆柱形量水槽、椭圆形量水槽和桥墩形量水槽的水力性能进行了对比分析。取得的主要结论如下:(1)板柱结合型便携式量水槽测流精度高,满足灌区测流要求。试验过程中以量水槽圆柱体内水深代替驻点水深,提高了测量精度。试验结果表明量水槽具有较好的水位~流量关系,在量纲分析原理的基础上,回归分析获得了适用于不同坡降、不同收缩比条件下的测流公式。影响量水槽过流条件的主要物理参数有:渠道底坡坡度、量水槽收缩比、驻点水深、量水槽喉口断面处的水面宽度以及重力加速度。量水槽上游壅水高度在1.85—13.69cm之间,临界淹没度在0.70—0.91之间,槽前弗汝徳数(F_r)均小于0.5;平均相对误差为2.07%。(2)数值模拟结果与原型试验结果较吻合,数值模拟可以较准确地反映板柱结合型便携式量水槽过槽水流的状况。量水槽上游水流流速及F_r较低,流线分布较为均匀,水头损失较小;水流流经量水槽时,流速及F_r增大,流线发生明显弯曲,水头损失增大,F_r在量水槽最大收缩断面稍偏下位置增大至1,形成临界流;量水槽两侧的水流在量水槽下游汇合、发生碰撞,并形成回流区和旋涡区,在此过程中造成较大的水头损失;渠槽系统的下游水流流速、F_r及水头损失较小,流线分布较均匀。(3)与以往移动式量水槽相比,板柱结合型便携式量水槽具有体积小,易于携带的优点。带尾翼的圆柱形量水槽水跃长度显着大于其他几类量水槽。上游壅水高度和水头损失均为桥墩形量水槽>板柱结合型便携式量水槽>椭圆形量水槽>带尾翼的圆柱形量水槽>圆柱形量水槽。驻点断面的弗汝徳数为桥墩形量水槽>板柱结合型便携式量水槽>圆柱形量水槽>椭圆形量水槽>带尾翼圆柱形量水槽。移动式量水槽只需在测流时临时安装在渠道中,测流时间一般不超过5分钟,板柱结合型便携式量水槽虽壅水高度和水头损失较大,但不会出现泥沙淤积,渠道过水能力降低等问题。在流量较大时可选用收缩比较大的量水槽,以免上游水深超过渠道安全超高即可。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

柳双环,张敏,陈超飞,马孝义[9](2018)在《U形渠道叁角剖面堰数值模拟与水力性能探究》一文中研究指出为探究U形渠道叁角剖面堰量水的可靠性及其水力特性,以更好地进行灌区科学化管理,合理分配水量。基于堰流原理,通过Fluent 6.3软件,采用VOF方法和RNG k-ε湍流模型对U形渠道叁角剖面堰进行叁维数值模拟,并对模拟结果进行分析。对不同流量工况下沿程水面线,流速分布,佛劳德数以及水头损失进行探究分析,得到水面线在量水堰处急剧下降,同时流速增大。水流流态从缓流到急流再恢复成缓流,临界流出现在堰顶处,且最大水头损失不超过上游总水头的13%,理论分析发现各项水力特性均符合经典水力学基本原理。建立流量公式并比较分析计算流量,模拟流量和渠道流量,最大误差为13.86%,最小误差为0.03%,基本符合灌区量水堰测流的精度。(本文来源于《节水灌溉》期刊2018年08期)

戚玉彬,张月云,沙塔尔·阿不来克热木,阿斯哈尔·托力吾巴衣[10](2018)在《陡坡U形渠道椭直形量水槽田间试验》一文中研究指出为了解决坡度为1/100~1/200的U形渠道量水问题,开发了一种椭直形量水槽。选用6种不同收缩比,在3种不同规格的U形渠道上进行田间试验。利用量纲分析法推求水深流量关系,提出田间试验中壅水高度的计算方法,探讨壅水长度对量水槽建造位置的影响,分析了测流精度和佛汝德数。结果表明:相对水深与相对流量具有良好的幂函数关系,R2=0.995,由此建立的自由出流流量公式具有一定的精度,平均相对误差为2.38%,最大相对误差为5.04%;量水槽的收缩比应控制在0.55以下;量水槽距离渠道进口应大于渠宽的15倍。研究为椭直形量水槽在陡坡U形渠道上的进一步应用提供参考。(本文来源于《节水灌溉》期刊2018年08期)

形渠道论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对底坡较陡的U形渠道的量水设施匮乏的问题,提出利用U形渠道跌水作为量水建筑物,在U形渠道跌水上游临界水深h_c与流量关系的理论分析的基础上,通过4种底坡、6种流量下跌水口水力性能原型试验,测量了跌水口上游各断面水深,分析了不同底坡、不同流量条件下水面线变化趋势,结果表明:底坡不变时,跌水口上游各断面的水深随流量的增大而增大;跌水口水深h_e与临界水深h_c具有良好的相关关系,建立了两种h_e与h_c的关系式,计算流量与实测值非常接近,误差小于10%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

形渠道论文参考文献

[1].周义仁,刘小靖.标准U形渠道多孔板式测流的数值模拟研究[J].节水灌溉.2019

[2].Sothearith,Seak,胡笑涛,王文娥.U形渠道跌水口量水试验研究[J].节水灌溉.2019

[3].王文娥,张维乐,胡笑涛.U形渠道量水平板水力性能试验研究[J].农业工程学报.2019

[4].王玉宝,杨娟,李鑫,王文娥,何武全.U形渠道便携式板柱结合型量水槽水力性能研究[J].农业机械学报.2019

[5].柳双环,陈超飞,马孝义,张敏.U形渠道弧顶叁角剖面堰的数值模拟[J].人民黄河.2019

[6].SEAK.U形渠道跌水水力性能及防冲结构研究[D].西北农林科技大学.2019

[7].柳双环.U形渠道叁角剖面堰水力特性试验与数值模拟[D].西北农林科技大学.2019

[8].杨娟.U形渠道板柱结合型便携式量水槽水力性能研究[D].西北农林科技大学.2019

[9].柳双环,张敏,陈超飞,马孝义.U形渠道叁角剖面堰数值模拟与水力性能探究[J].节水灌溉.2018

[10].戚玉彬,张月云,沙塔尔·阿不来克热木,阿斯哈尔·托力吾巴衣.陡坡U形渠道椭直形量水槽田间试验[J].节水灌溉.2018

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