2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、為了充分研究某階梯溢洪道的水流水力特性,本文在CAD中建立階梯溢洪道的計算區(qū)域,采用ANSYS ICEM CFD軟件劃分結構化網格,應用FLUENT,采用k-ε模型模擬紊流和VOF法追蹤自由水面,分別在不同工況下對階梯溢洪道進行整體三維流場數值模擬。將水面高程、底板壓強、斷面流速及消能率的計算結果與實測數據進行對比分析,兩者吻合良好。為避免臺階空蝕空化、沖刷破壞和保證消能充分,提出了臺階、消力池及消力墩的聯合消能的溢洪道。研究表明本文所

2、采用的三維數值模擬區(qū)域和計算方法能夠較準確地反映階梯溢洪道的水流流場特性,快速提供更加細膩、完整的流場信息,且能為結構的優(yōu)化設計提供可靠的依據。主要研究成果有:
  (1)關于水流流態(tài)。階梯溢洪道上為滑行水流,臺階內的漩渦順時針旋滾。溢洪道坡度為15.9°,是緩坡。上一級臺階邊緣的尾流干擾相鄰下一級臺階水流流態(tài),使下一級臺階內形成三維不穩(wěn)定回流,形成“尾流-臺階相干擾”型滑行水流。
  (2)關于壓強。每個臺階上壓強分布均勻

3、且規(guī)律相同。當臺階內有水流旋滾時,水流沖擊水平段,產生最大正壓;背離臺階鉛直面,產生最大負壓。當臺階內無水流旋滾時,豎直面產生較小負壓或者不產生負壓。
  (3)關于流速。典型斷面中垂線水深流速分布規(guī)律是在固壁面上流速為零,越接近水面流速越大,直至水面為最大。臺階凹角處存在漩渦,漩渦中心速度趨近于零,向外逐漸增大,至自由水面流速為最大值。
  (4)關于消能率。階梯末端消能率均已達到80%以上,說明階梯消能效果顯著。但是,隨

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