收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

明渠流量测量的关键技术研究

蔡甫款  
【摘要】:本文首先综述了明渠断面流量测量方法以及明渠断面流速分布的研究现状,在此基础上,指出了目前明渠断面流量测量方面的缺陷和不足。然后针对规则断面明渠,采用现场实测和数值模拟相结合的手段,研究了明渠断面流速分布的规律,给出了断面流速分布的经验关系式,为“流速—水位计算法”量测明渠断面流量提供了理论依据。 为研究各种断面明渠的流速分布,本文首先建立了一个三维紊流数学模型。该模型采用重整化群(RNG)κ-ε模型来封闭雷诺平均的N—S方程;用SIMPLE算法对压力—速度场进行求解;为考虑空气对水流流速的影响采用VOF方法追踪自由水面,并用施主—受主方法求解水体体积率控制方程。然后在现场实测的基础上,运用本文模型对实际灌区中的矩形、倒梯形断面明渠水流进行了数值模拟,并将计算结果与实测结果进行了对比,发现两者符合的较好,表明本文模型是合理可靠的。 在确信本文模型合理可靠的基础上,对两种常用明渠断面形式(矩形和倒梯形)、两种常用底坡(干、支渠纵坡)和两种常用糙率(混凝土、浆砌石渠壁)组合情况下的窄深明渠水流进行了数值模拟。根据计算结果,分析了影响矩形及倒梯形断面明渠垂向流速分布及横向流速分布规律的主要因素。在此基础上,用分区的形式建立了无量纲因子u/V与y/H的经验关系式,即用对数公式来描述明渠内区的垂向流速分布,用二次抛物线公式或幂函数公式来描述明渠外区及表面区的垂向流速分布,用公式V/V_(max)=p x~q/(k~q+x~q)来描述明渠的横向流速分布,并分区对所建关系式中的各系数进行进一步研究,找到影响这些系数的相关因子,并建立了系数与相关因子的经验关系式。最后用实测资料校核验证了上述经验关系式,结果显示其精度是比较高的。 最后,将所得的流速分布经验公式应用于“流速—水位计算法”量测明渠断面流量,并与实测流量结果进行了对比,表明应用本文流速分布经验公式的“流速—水位计算法”量测明渠断面流量是有足够精度的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙建良;明渠非恒定流控制方程的求解与应用[J];安徽建筑工业学院学报;1995年02期
2 齐清兰;含回流的明渠流水压力和雷诺应力分布[J];河北工程技术高等专科学校学报;1991年01期
3 陆建伟;;迭代法在明渠流水深计算中的应用[J];中国新技术新产品;2010年17期
4 赵振国;;异重流的交界面曲线形式[J];水利学报;2008年02期
5 武强,徐军祥,张自忠,马振民;地表河网-地下水流系统耦合模拟Ⅱ:应用实例[J];水利学报;2005年06期
6 杨永荻;;非均质周界明渠流的阻力计算[J];水利水运工程学报;1989年03期
7 李屏君,李海燕;砾石透水河床的水力特性[J];水利学报;1992年04期
8 宋盛义;用超声波技术测明渠流量[J];水文;1995年04期
9 李占松;朱太山;;明渠流水击现象基本理论探讨[J];人民黄河;2007年08期
10 刘春晶;李丹勋;曲兆松;王兴奎;;过渡区动床明渠流的流速分布[J];水科学进展;2006年01期
11 胡旭跃;程永舟;刘斌;李冬;;明渠水流边壁影响修正的计算方法[J];泥沙研究;2010年05期
12 张兰丁;用流场分析法计算明渠流量[J];水利水运科学研究;1996年03期
13 刘东健;李军;文政毅;何飞;;超声速流动现象的水流模拟与仿真[J];实验流体力学;2011年01期
14 孙建良;有限单元法在明渠水流长波上的应用[J];安徽建筑工业学院学报;1994年01期
15 陈雄波;张浩;唐梅英;;三维水流方程迭代求解时的不同步修正[J];人民黄河;2008年01期
16 黄克中,李记泽;明渠恒定渐变流的随机水力计算[J];武汉大学学报(工学版);1987年02期
17 郭振仁;明渠流能量耗散率沿程分布初探[J];泥沙研究;1990年03期
18 R.K.巴他卡利亚;M.萨蒂什;董耀华;;基于洪水淹没频率与渠道超高变化的梯形断面明渠优化设计[J];水利水电快报;2010年07期
19 刘建;富永晃宏;;河道梯形洼地流动特性实验研究[J];深圳大学学报(理工版);2008年02期
20 武强,孔庆友,张自忠,马振民;地表河网-地下水流系统耦合模拟Ⅰ:模型[J];水利学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王雅琼;程文;许鹏;马霞;;含植物明渠中污染物扩散规律的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
2 陈雄波;段子冰;王原;;三维水流方程迭代求解时不同步修正[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
3 刘春晶;王兴奎;曹文洪;徐永年;;明渠均匀流流速分布的指数、对数公式对比[A];中国水利学会第二届青年科技论坛论文集[C];2005年
4 槐文信;徐治钢;杨中华;肖庆华;沈洁;;复式断面明渠流中水平射流数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
5 吴福生;姜树海;邢磊;杨雪林;;用PIV测量含淹没刚性植物明渠水流流速场[A];Collection of 2009 International Forum on Water Resources and Sustainable Development[C];2009年
6 吴福生;;柔性植物阻流特性研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
7 汪世鹏;陈元清;宁廷俊;;三峡工程明渠渡汛期通航水力学观测分析[A];第十四届全国水动力学研讨会文集[C];2000年
8 郭仁东;那秀艳;;李家峡水电站两相非恒定流数值计算[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
9 吴福生;姜树海;;含植物明渠的水动力学研究进展[A];中国水利学会第二届青年科技论坛论文集[C];2005年
10 ;SITRANS Probe LU/LR一体化超声波/雷达液位计——液位测量的新标准[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 渠庚;含植物明渠水沙运动规律试验研究[D];武汉大学;2014年
2 刘春晶;明渠非恒定流运动规律及推移质输沙特性的试验研究[D];清华大学;2005年
3 徐海珏;河流弱动力过程非线性理论的基础研究[D];天津大学;2007年
4 岑丽辉;明渠引排水系统的控制与优化[D];上海交通大学;2008年
5 李玲;带尾水调压室的尾导结合型水电站瞬态特性研究[D];武汉大学;2012年
6 徐卫刚;非均匀流条件下植被河道水力学特性与曼宁公式研究[D];华北电力大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张鹏;大水深明渠湍流涡尺度研究[D];重庆交通大学;2013年
2 李日刚;明渠植物阻力特性的试验研究[D];长沙理工大学;2013年
3 陈小芳;光滑壁面明渠紊流壁面切应力的研究[D];河海大学;2007年
4 王军;基于明渠流原理的多相计量装置研制[D];中国石油大学;2008年
5 刘斌;有植物明渠阻力特性试验研究[D];长沙理工大学;2007年
6 刘宇;矿用明渠超声波流量传感器的设计与实现[D];西安科技大学;2012年
7 任平;节水灌溉远程控制系统的研究[D];河海大学;2005年
8 高杨;U形渠道水力特性及测流试验研究[D];西北农林科技大学;2011年
9 陈波;武汉城市强降水内涝仿真模拟系统研究[D];南京信息工程大学;2007年
10 杨慧敏;基于明渠流的多相不分离计量研究[D];中国石油大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 龙华 通讯员 霍楷德;“污龙”黄孝河还要淌多久[N];湖北日报;2010年
2 付 萍;破解静乐发展秘诀[N];证券日报;2004年
3 ;破解静乐发展秘诀[N];证券日报;2004年
4 本报记者 吕丽萍;破解静乐发展秘诀[N];发展导报;2004年
5 本报记者 苏茂华 实习生 张冰;绿色社区里有棵“社区绿化树”[N];济南日报;2006年
6 记者 杨礼兵孙滨 特约记者 白方;武钢工业废水将实现零排放[N];湖北日报;2008年
7 郭琳;东阿城建 “健康产业”唱主角[N];农民日报;2003年
8 记者施勇峰;三峡导流明渠截流初战告捷[N];人民日报;2002年
9 常国梁通讯员 常斌 建泉;挖地三尺,二十个违法排污暗管被曝光[N];泰州日报;2007年
10 记者 匡华安 通讯员 白方;武钢大型废水处理工程投产[N];中国冶金报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978