高水头平面事故闸门动水闭门的水动力实验和数值模拟研究--聚文网

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内容简介

泄水建筑物的事故平面闸门动水闭门的可靠性直接影响着工程的泄水安全。闸门动水闭门水流属于非恒定的高速水气两相湍流，水动力特性复杂。本书介绍了平面闸门水动力学研究进展、高水头平面闸门动水关闭的水动力实验及数值模拟的方法和成果，内容主要涉及3个方面：采用闸门动态实验方法，深入研究了典型闸门动水关闭水流及水动力荷载特征；基于物理模型试验及原型观测结果论证，提出了适合高水头平面闸门动水关闭的水动力数值模拟方法；采用数值模拟方法系统研究了闸门底缘体型及水力参数对闸门水动力特性的影响，揭示了闸门上托力及上托力系数随上游底缘倾角和厚度参数组合的变化关系，揭示了下游底缘倾角及上、下游水头对闸门下吸力的影响规律，提出了下吸力系数和淹没水头系数的拟合计算公式。

作者简介

章晋雄，男，1978年出生，湖北人。2003年4月毕业于西安理工大学，获硕士学位，专业为水力学及河流动力学。2003年7月至今在中国水利水电科学研究院水力学研究所工作，工程师，研究室室副主任。主要从事高速水流、泄洪消能、流激振动及水力学原型观测等方面研究，负责和参与了多项国家大型水电工程的模型试验和数值仿真等项目及课题，如溪洛渡、雅砻江锦屏一级、小湾、紫坪埔、糯扎渡等水电站泄洪建筑物的体型优化、空化空蚀减压试验及流激振动等研究工作，同时还参与完成了二滩、小浪底及紫坪铺工程的水力学原型观测项目研究，取得的科研成果在工程的设计和运行中得到了较好的应用。

第1章绪论
1.1研究背景和意义
1.2研究进展
1.3本书的研究内容及主要工作
第2章高水头平面闸门动水闭门的水动力实验研究
2.1平面闸门的水动力作用原理
2.2平面闸门水动力实验方法
2.3实验对象、相似准则和模型设计
2.4实验系统
2.5非稳态水流动水压力的实验数据处理方法
2.6闸门动水闭门的水动力实验成果分析
2.7小结
第3章平面闸门动水关闭的水动力数值模拟方法
3.1控制方程
3.2自由表面VOF模型
3.3计算域、网格、初始条件、边界条件及数值算法
3.4数值模拟结果及模型的验证
3.5小结
第4章闸门上托力特性的数值模拟研究
4.1平面闸门上游底缘的上托力及上托力系数
4.2计算工况参数的选取
4.3上游底缘倾角对闸门上托力的影响
4.4上游底缘厚度对闸门上托力特性的影响
4.5高水头下闸门上游底缘头部的压力分布特性
4.6间门启闭速度对闸门上托力的影响
4.7小结
第5章闸门下吸力特性的数值模拟研究
5.1闸门（下游倾角底缘）的下吸力及下吸力强度
5.2计算工况参数的选取
5.3下游底缘倾角及高水头对闸门下吸力的影响
5.4尾水淹没条件对闸门底缘下吸力的影响
5.5小结
第6章总结与展望
6.1主要结论
6.2创新点
6.3工作不足及展望
参考文献

高水头平面事故闸门动水闭门的水动力实验和数值模拟研究

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