低佛氏數(shù)水躍紊流結(jié)構(gòu)及典型消能工優(yōu)化的試驗(yàn)研究.pdf

1、低佛氏數(shù)水躍的消能防沖是低水頭引水工程的一個(gè)普遍水力學(xué)問題，其特點(diǎn)是水躍消能率低，下游存在較大波浪，不僅淘刷岸坡、影響工程的運(yùn)行，而且對(duì)下游河床沖刷嚴(yán)重。如何有效的解決低水頭、低佛氏數(shù)水躍的消能防沖問題是當(dāng)今低水頭引水工程廣泛存在的工程難題。為了解決低佛氏數(shù)水躍的消能問題，克服低佛氏數(shù)水躍的波動(dòng)，增強(qiáng)低佛氏數(shù)水躍的消能率，有必要對(duì)輔助消能工的優(yōu)化布置進(jìn)行研究，進(jìn)而提高低佛氏數(shù)水躍的消能率。 本文以低佛氏數(shù)水躍為研究對(duì)象，在試驗(yàn)室

2、建立水工水力學(xué)物理模型，通過試驗(yàn)研究低佛氏數(shù)水躍的水力特性、紊流結(jié)構(gòu)及其消能機(jī)理，總結(jié)消能規(guī)律。在理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合湘江某低水頭泄水建筑物，研究其輔助消能工的消能效果并進(jìn)行優(yōu)化布置，從而達(dá)到提高消能率的目的。 本文研究了Fr1在2～4.5間低佛氏數(shù)水躍的躍前水深、水躍長度、水面線及其流速分布等水力特性；對(duì)水躍的消能率進(jìn)行計(jì)算，得到低佛氏數(shù)水躍的消能規(guī)律；并通過研究其雷諾應(yīng)力、紊動(dòng)能及紊動(dòng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，總結(jié)消能機(jī)理，為優(yōu)化布