圓形明流洞水力瞬變問題的研究.pdf

1、圓形明流洞因為受力條件好、便于機(jī)械化施工、水力條件好等多方面的優(yōu)點,在水利水電工程中應(yīng)用廣泛。在工程設(shè)計中大多按恒定流理論進(jìn)行計算,但由于控制和事故等原因,不可避免的會出現(xiàn)非恒定流,從而可能造成事故隱患。因此通過對圓形明流洞輸水水力瞬變問題的研究,提出科學(xué)方案,解決輸水工程中這些實際問題,是一項非常有意義的課題。本論文對圓形明流洞水力瞬變問題的研究將包括以下幾個方面:(1)淺水理論的推導(dǎo)基于高階淺水理論,從Reynolds方程出發(fā),通過

2、方程組的初步簡化、經(jīng)沿寬度方向積分、沿z方向積分、方程組無量綱化等步驟將三維流方程組化為沿x方向的一維流方程組,從而得到圓形明流洞高階淺水理論方程組。使一階淺水理論可視為高階淺水理論的特例。(2)數(shù)值計算方法列舉了幾種常用的數(shù)值計算方法,這些方法是水力學(xué)數(shù)值計算的基礎(chǔ),本文采用的是直接差分法。在實際運算中,淺水理論方程組的差分方程推導(dǎo)較為繁瑣,尤其是對方程中的高階項的處理尤為困難,因此本文運用Mathemaitca軟件以輔助較復(fù)雜的數(shù)學(xué)