輸水洞明滿過渡流研究.pdf

1、在實際工程中存在不同應用的明滿過渡流水力現(xiàn)象，因此對于明滿過渡流的研究很有現(xiàn)實意義。本文首先歸納總結了國內(nèi)外關于輸水洞明滿過渡流的水力現(xiàn)象的研究進展，并對到目前為止的國內(nèi)外有關明滿過渡流的研究成果及計算方法進行了整理。在此基礎上，提出了本文的研究內(nèi)容。針對一維非恒定流問題，詳細的介紹了明渠流和有壓流的一維非恒定流理論，主要對于圣?維南方程進行了較為完整的推導，其中，在推導有壓管道一維非恒定流的基本理論前，關于水擊波傳播速度的常用計算公式

2、也進行了簡單的推求。這為接下來的明滿過渡流的數(shù)值模擬奠定了理論基礎。
　　接下來引入了明滿過渡流的研究中常用的Preissmann窄縫法思想，并詳細介紹了其原理。在此基礎上，引進應用較普遍的Preissmann四點時空偏心格式，對其計算格式、邊界條件和初始條件進行了較為全面的推導，并將其運用到上下游邊界條件變化劇烈的算例中，在對數(shù)值計算結果進行了分析之后，得出Preissmann四點隱格式法對于上下游邊界條件變化劇烈的情形計算不穩(wěn)

3、定的結論。然后，為了研究明滿流交替出現(xiàn)的水力現(xiàn)象，本文對樊紅剛等提出的以流量Q和水深h為流動變量表示的特征隱式差分格式方法進行了簡單的介紹，該方法運用特征思想，采用迎風差分格式，并將其應用到同一算例中進行結果分析，得出該方法能夠穩(wěn)定計算至恒定流情形，但模擬結果出現(xiàn)失真的結論。針對這種問題，本文嘗試提出了以水深h和流速v為流動變量表示的特征隱格式法，運用特征思想，采用迎風差分格式，對常見的上下游邊界條件及初始條件進行了介紹。然后對同一算例