一、T型墩在廖坊水利工程消能中的应用（论文文献综述）
朱浩岩[1]（2020）在《基于BIM技术的水闸三维建模及消能工设计研究》文中指出BIM技术的可视化、参数化、协同化功能提高了水利工程的建设水平,为水工建筑物的全生命周期管理奠定了基础。BIM在水工设计阶段的应用中仍存在一些问题,例如建模效率低、不规则模型创建难度大、建模软件中无水利计算模块等问题,这些问题制约着BIM在水利工程中的推广和应用。针对此类问题,本论文以水闸为研究载体,应用BIM建模的常规方法、可视化编程方法和二次开发建模方法建立水闸模型和不规则地质模型,然后将模型用于水闸消能工数值仿真计算,解决水闸消能工消能效率低的问题,对消能工的优化提出建议。在建模研究中选用Revit作为建模软件。通过常规建模方法建立水闸基本模型,用dynamo可视化编程建立地质模型、布置桩基础,通过二次开发实现一键布置消力墩,从而创建水闸模型,提高建模效率。在BIM模型与数值仿真计算结合方面,用BIM软件的过滤功能,导出中间格式文件,用于数值仿真的前处理阶段。在消能工数值仿真计算中,选用RNG k-?模型和VOF模型在Fluent中模拟消力池内水流,从而得到消力池内的流速、水面线、底板压强、消能效率等数据,用于消能效果的比较和分析。水闸原消能工设计,发生低弗劳德数水跃,消能效率较低。为解决此类问题,以原设计为对照,选择四种优化方案进行数值仿真计算。对比计算结果,添加辅助消能工的3种方案消能效率有所增加。在不拆除原消力池的前提下,最好的优化方案是在消力池内添加消力墩。为进一步增加消力墩的消能效果,对消力墩在消力池内的位置和间距（横断面比例）进行优化。通过仿真计算得出此水闸消力墩位置、横断面比例与消能效率的关系曲线,消力墩最佳位置是L3=1.5m,最佳横断面比例R=55%。通过研究BIM建模方法和水流仿真计算,扩展了建模方法,提高了数值仿真效率,增强了BIM与数值仿真的协同性,为消能工优化设计提出建议,为同类工程设计提供参考。
陈宇[2]（2019）在《辉南县团林子水利枢纽工程溢洪道数值和模型试验研究》文中认为溢洪道是一种广泛用于排水建筑物的结构。其主要是将布局与周围的环境结合起来,利用地理和地形条件设计合理、经济、适用的溢洪道是十分必要的。本文依据辉南县团林子水利枢纽工程为蓝本,介绍了其研究背景、意义和消能工的发展状况,以及国内外发展进程。通过理论依据,制作物理水工试验模型,对水工模型的水力特性进行了研究,通过数据模拟和物理实验模型对该项目的消力池段进行优化比选方案,主要的研究内容包括:（1）阐述水面线的计算原理及推导变形公式,并绘制水位流量关系曲线;（2）开展T形墩的水跃、阻力以及效能率方程的计算;（3）验证消力池压强,对平均分散于消力池内的17个点进行设计洪水和校核洪水压力测试;（3）通过特定工况的几个流量泄流,确定消力池的最小长度和深度。以及增加消力墩、尾槛等辅助消能工,降低跃后水深后,对消力池的长度和深度进行优化。增加辅助消能工,根据消能试验结果确定辅助消能工的结构体型及尺寸;（4）研究在不同条件下的T形墩的消能率,并得出对应的最优方案。通过水面线的计算校核了溢流坝的水位流量关系的准确性,在确定建筑物等级和洪水等级的情况下,得知流速满足溢洪道消力池关于增加辅助消能工的要求,以便展开接下来的模型试验,即在消力池增加辅助消能工（即“T形墩”消能工）,达到消减能量降低跃后水深以达到优化工程的目的。通过理论及试验找出最优的T形墩,以达到消减泄后水流的作用,以此来优化消力池的长度和深度。为日后溢洪道建设工程提供一定的理论参考。
董嘉锐[3]（2019）在《低佛氏数下扭面式消能墩消能机理研究》文中认为泄水建筑物作为水利工程建设管理最为重要的一部分,其下游消能防冲一直是工程安全运行的关键,但是对于大量低水头水利工程,水流佛氏数低,消能率不高,易对下游河床造成冲刷威胁,因此如何高效解决低佛氏数下水流消能防冲问题是低水头水利工程亟待解决的重要课题之一。本文基于挑流消能、漩涡消能的原理,在以往常规消能墩基础上提出一种新型的辅助消能工——扭面式消能墩。通过水工物理模型试验与三维数值模拟相结合的方法对消能墩水力特性进行了分析,深入研究了其周围流场分布、流速变化和涡量分布等情况。针对扭面式消能墩对水流流场的改变情况,采用激光粒子测速仪（PIV,Particle Image Velocimetry）对墩体不同部位流经水流进行测量,结果表明,消能墩对于水流流场的调整,主要靠墩体顶部斜面和两侧扭面来实现,通过把平顺的水流改变流向,使得流动过程中主动产生漩涡,不同流速水流相互剪切摩擦,从而对水流能量进行稳定的耗散,论证了扭面式消能工体型的合理性。在消能墩对水流流场改变研究的基础上,对墩体周围区域的涡量场进行进一步分析,结果表明水流在经过扭面式消能墩后,墩后水流涡运动剧烈,水流紊动强度明显增强,水体中能量耗散加快。在物理模型试验的基础上,采用数值模拟的方法对试验工况下消能墩流场特性进行了模拟计算,得到了墩体周围区域流场分布云图和流速矢量图,并且在数值模拟结果中,提取特定断面垂线流速与试验值进行比较,两者结果基本吻合,由此表明数值模拟精度较高,基本能够准确反映扭面式消能墩对于水流流场的改变情况,进一步为扭面式消能墩在工程中的应用提供了可靠的依据。研究成果表明,扭面式消能墩设计方案的提出,为低佛氏数下消能提供了一种新型可行的方案,在后期的开展研究中,可进一步通过优化墩体体型,以达到更好的消能效果。
孙伦[4]（2018）在《新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究》文中认为在水利水电工程建设中,泄洪消能防冲是直接关系到工程安全的复杂问题,是水利水电工程领域非常重要的研究课题,对水利枢纽的布置形式和工程规模有重要影响。随着我国水利水电工程的发展,面临着高水头、单宽流量大、下游河床地质条件复杂等问题,消能防冲问题十分突出。由于各工程的地形地质条件、水文特性及河道特性存在差异,因此,应针对具体工程、具体问题,选择既安全又合理的下游消能防冲方式。对于低水头、大流量的水利工程,底流消能是一种常用的消能方式,具有水跃稳定、消能效果好、下游水面波动小的特点。工程中常通过采用底流消能与辅助消能工相结合的形式,以减小工程量、提高消能效率。新疆某水电站是一座典型的低水头、大流量水电站,该电站拦河引水枢纽泄洪闸采用底流消能。由于河流夏洪68月来水量占全年来水量的60%70%,上游来水达到设计洪水和校核洪水时,对下游河床冲刷严重。因此,为保障设计安全性,对该工程消能措施开展物理模型试验研究,并通过试验对水利枢纽下游的水流特性及河床冲刷进行研究。本文建立几何比尺为1:40的正态整体水工模型,对拦河引水枢纽进行了系统的消能防冲试验研究。当上游来水为设计洪水时,首先通过改变尾槛坡度和高度,对其消能效果进行验证。在此基础上,针对原设计方案存在的问题,结合不同的辅助消能工进行优化试验。优化一将原工况坡度为1:1.5的尾槛改为垂直尾槛;优化二对消力池水平护坦加长3.75m,并采用垂直尾坎与趾墩消能工相结合的形式;优化三在优化二基础上对尾槛加高0.8m;优化四对消力池水平护坦加长3.75m,并采用齿形尾坎。通过对泄洪闸泄流能力、水深、流速及下游河床冲刷进行对比分析,最终确定采用优化四方案,试验效果最好。将优化四方案应用于校核洪水工况,也取得了良好的消能效果。本论文最终确立了加长水平护坦并采用齿形尾槛,解决了新疆某水电站拦河枢纽的消能防冲问题,对类似工程的消能防冲问题的研究具有一定的借鉴作用。
李顺涛[5]（2017）在《泄洪与冲沙过程CFD数值模拟研究》文中认为泄水建筑物的消能防冲问题对于整个水利枢纽的安全、正常运行至关重要。现实中的泄洪冲沙过程内部流场复杂,且具有显着的三维特征;常规的试验以及一维、二维模拟方法都难以满足研究需要,所以采用三维数值模拟方法进行泄水建筑物泄洪与冲沙过程的模拟研究十分必要。现有关于泄水建筑物的泄洪冲沙过程的三维数值模拟的研究已经获得了诸多成果,但是仍旧存在许多问题尚未很好解决,例如:沉沙池冲沙过程的规律;新型消能工体型优化设计;闸门调度顺序对下游底板压力与河床冲刷的影响。本文在总结前人经验、研究成果的基础上,采用三维数值模拟的方法对泄洪与冲沙过程进行进一步模拟研究,以期加深对这些问题的认识。本文采用商业CFD软件FLOW-3D进行三维数值模拟,主要进行了三方面研究:沉沙池冲沙过程规律分析,新型非完全宽尾墩消能工体型优化分析,闸门调度顺序优化分析。具体工作如下:1.准确模拟了沉沙池冲沙过程,优化了运行工况:沉沙池中的冲沙过程是复杂的固-液两相流瞬态过程,所以通过数值模拟研究该过程对沉沙池的体型设计、布置优化以及运行工况选取都具有重要意义。首先对经典模冲沙问题进行了计算,在保证结果与试验结果吻合较好的基础上,对某一具体工程的沉沙池冲沙过程进行模拟,通过将不同工况的冲沙效率进行对比分析,对沉沙池运行方案进行了优化设计。2.研究了宽尾墩消能机理并对其体型进行优化设计当宽尾墩收缩比不变时,过坝水流流态会因为宽尾墩尾端折角的变化而变化,影响到宽尾墩的消能效果。本文针对具体工程,采用数值模拟方法在具体水力条件下对不同宽尾墩尾端折角对消能效果的影响进行分析,得到宽尾墩在不同尾端折角下消能效果变化机理,给出来具体工程的最优尾端折角角度。3.以减小冲击与冲刷为条件对泄洪闸门的调度顺序进行了优化分析闸门调度顺序会直接影响到下泄水流流态,进而影响到底板压力和下游冲刷情况,所以合理的闸门调度对水工建筑物安全十分重要。本文在前面数值模拟和实验结果吻合较好的基础上进一步分析了闸门调度对消力池底板冲击和下游冲刷的影响,进而得到较优的闸门调度方案。本文准确模拟泄洪冲沙过程,为进一步分析泄洪冲刷规律、泄洪流态特征提供了可靠的方法;同时为泄水建筑物的体型设计、布置优化以及工况优选提供了参考方法,具有较好的工程参考意义。
杨苗苗[6]（2017）在《某拦河工程分流及消能研究》文中研究表明拦河闸由于其施工简便,投资少见效快等优点在水利工程上应用非常广泛。但大部分拦河闸引水工程水头均较低,上游库容面积较大,在下游消力池会产生低弗劳德数水跃,其水跃特点为消能率较小,下游水面波动很大,岸坡以及河床冲刷问题严重。因此如何避免低弗劳德数水跃对下游岸坡的淘刷是目前低水头拦河闸引水工程设计过程中需要重点关注的问题。拦河闸引水工程的一个主要目的就是保证下游工农业生产用水,防止下游用水单位在丰水期和枯水期用水不均。因此,要求管理单位在运行管理方面进行科学管理,对于不同来水情况提供高效的供水运行方式,提高水资源利用率,保证下游用水安全。本文以某拟建拦河工程为研究背景,通过物理模型试验以及FLUENT数值模拟等手段,对其拦河闸以及引水闸着重分析,研究其泄流能力、水流流态、水面线以及流速等水力特性,分析消能效果,保证泄流和引水安全。主要研究成果如下:（1）查阅整理大量关于拦河工程的文献资料,重点关注低水头拦河闸在下游消能防冲以及引水运行方面的研究,并在此基础上对低弗劳德数底流消能和引水调度的研究意义以及国内外的研究现状进行总结。同时介绍了本文数值计算中使用到的紊流数值模拟基本理论。（2）对拦河工程泄洪闸部分,分别进行了两种方案的模型试验和数值模拟研究。原设计方案中拦河工程泄流能力不足,且在消力池中发生不稳定水跃,消力池下游水面波动较大,消能率较低。在优化方案中对泄洪闸闸孔加宽,下游消力池加深加长,达到增加泄流量、提高消能率、减小下游水面波动的目的。研究表明效果良好。（3）对拦河工程引水闸部分,着重研究其在不同来流情况下保证下游引水流量的运行方式。研究了引水闸在设计水位、校核水位、冬季有冰、冬季无冰、丰水期6月份来水、2年一遇、3年一遇、5年一遇洪水共8种工况下的保证其下游供水流量的拦河枢纽运行方式。该拦河工程的分流及消能研究不仅为枢纽工程设计和运行管理单位提供科学依据,而且也对开展同类问题的研究提供参考。
陆杨[7]（2014）在《T型墩消力池的数值模拟研究》文中认为文中对T型墩消力池建立了三维数值模型,采用了非均匀结构化网格对模型进行了网格划分,利用Realizablek-ε紊流模型和VOF法结合的手段对其三维流场进行了仿真计算,模拟出了不同阻宽率下T型墩消力池内的水流流场,分析计算结果可知,阻宽率越大,雍水效果会越明显,但较大的阻宽率造成水流的雍堵反而会影响消能效果,而且阻宽率较大的T型墩消力池易在T型墩支腿处产生负压。
赵瑞存[8]（2014）在《抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究》文中认为变水头泄流工程的一个普遍问题是消能结构的适应性,要求在不同水头下,泄流量及消能效果均能满足设计要求。如何有效的解决不同水头工况下的消能效果是变水头泄流工程广泛存在的工程难题。本文以实际工程中存在变水头消能问题为研究对象,根据工程设计单位提供的基本资料,在实验室建立水工模型。通过模型试验,首先对压力管道段、孔口段、明渠鼻坎段及下游冲刷等进行水力学特性试验研究,然后根据消能原理和工程的实际情况,选定了本工程挑流消能的鼻坎型式,并进行了修改方案的试验,最终为该工程提出了合适的鼻坎布置及尺寸。本文提出了一种用于弯道消能工型式——扭鼻坎+导流墙。从扭鼻坎下游的水流流态、水流流速分布情况、挑流水舌落点、挑流段边墙水深分布等方面对扭鼻坎的消能防冲效果进行了论证。本文在闸后明渠弯段设置扭鼻坎及导流墙,由于扭鼻坎的作用,挑流水舌偏离河槽现象消除,水舌落点得到明显改善,而且不同水头下挑流流态均较好,导流墙对水流的归槽起到了很好的辅助作用。
赛春宇[9]（2014）在《低佛氏数消力池三维紊流数值模拟》文中认为低佛氏数水跃常存在低水头水利工程中，其特点是没有明显的波状水跃，消能效率比较低，不仅影响了水利工程的正常运行，而且对河床侵蚀比较严重。因此如何优化消能工的消能型式是低水头水利工程的亟需解决的问题之一。结合工程实例作为低水头消能工做数值模拟研究，首先对国内外的研究进行了回顾，之后为了研究如何提高消能效率，本文提出了一种新型的悬栅消能工，采用几何重构的VOF法和k-ε紊流模型相耦合的计算模型来对提出的多种新型悬栅消能工的水气两相流进行数值模拟，并将它们与传统的SAF型消能工在消能效果、流态分布等方面进行比较分析，从中获得消能效果相对较好的新型悬栅消能工。悬栅消能工丰富了底流消力池辅助消能工的选择型式。悬栅的设置位置、悬置高度、栅条与陡坡夹角是影响悬栅消能主要三个因素，所以本文对这三个方面进行优化设计来提高消能效率。根据池长缩短的情况下，将其与传统消能工进行消能防冲比较分析，对实际工程的建设提供了理论基础和参考条件。模拟研究表明：悬栅消能工能够较好的应用于底流消力池，在低佛氏数的水流条件下，相比较传统型，新型悬栅消能工有较好的消能效果，而且新型悬栅消能工结构简单，施工方便，在含沙量比较大的低水头工程可以推广使用。
吴战营[10]（2013）在《消力池内辅助消能工试验研究及数值模拟》文中认为消力池是底流消能中常见的一种消能工方式，因为低佛汝德数底流消能消能率通常较低，消力池工程量往往较大，因此，通常需设置各种型式的辅助消能工。近年来，我国学者对辅助消能工水力特性研究较多，并取得了一些研究成果。悬栅消能工是一种消能率较高的新型辅助消能工，但消力池内依靠水跃和悬栅共同消能，使其不同于设置悬栅的泄水陡槽，且悬栅消能工和其它辅助消能工联合运用情况，经查阅相关文献，未见报道。本文以新疆迪那河五一水库水工模型为例，拟采用模型试验和数值模拟方法对悬栅消能工、梯形墩辅助消能工运用情况进行水力特性和消能研究。通过五一水库工程导流兼排砂洞和溢洪洞消力池模型试验和数值模拟，最终确定了消力池内悬栅消能工最优体型、最佳合理高度和间距。在校核流量（Q=773.18m3/s）下，以导流兼排砂洞消力池最终方案（17根悬栅）为例，利用流体力学计算软件FLUENT，建立悬栅消力池三维数学模型。结果表明水面高程﹑底板压强﹑断面平均流速数值模拟计算值与模型实测值吻合较好，验证了数值模拟计算准确性。通过改变导流兼泄洪排砂洞消力池内悬栅体型、高度、间距等参数，设计9种悬栅消能工数值模拟方案，最终确定消力池内悬栅消能工最优体型为矩形，最佳高度应使悬栅与消力池尾坎同高，悬栅最佳间距应不小于一个漩涡的长度。将悬栅消能工最佳参数应用到溢洪洞消力池中，首次将悬栅和梯形墩两种辅助消能工联合运用组成综合式消力池，解决在单独设置梯形墩情况下，水流溢出池外，不能形成淹没水跃的问题。经数值模拟计算得到悬栅——梯形墩消力池内详细流场，如池内流速分布﹑压强分布﹑池内水面线变化及典型断面水深等。悬栅——梯形墩消力池内最大压强位置和负压区范围的确定，为辅助消能工结构计算和设置合理掺气减蚀措施提供参考，溢洪洞悬栅——梯形墩消力池成功验证了悬栅消能工最佳参数的正确性、合理性。
二、T型墩在廖坊水利工程消能中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、T型墩在廖坊水利工程消能中的应用（论文提纲范文）
（1）基于BIM技术的水闸三维建模及消能工设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 BIM技术应用研究现状 |
| 1.2.2 BIM+数值仿真技术的应用研究现状 |
| 1.2.3 消能工数值仿真应用研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新性 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文创新性 |
| 2 水闸三维BIM模型的创建方法研究 |
| 2.1 BIM技术概述 |
| 2.1.1 BIM的概念 |
| 2.1.2 BIM软件和建模软件选择 |
| 2.1.3 BIM技术在水利工程中的应用 |
| 2.1.4 BIM技术的应用前景 |
| 2.2 Revit基本建模方法研究 |
| 2.2.1 常规建模方法 |
| 2.2.2 配筋方法 |
| 2.2.3 出图设置 |
| 2.3 基于dynamo创建三维地质模型 |
| 2.3.1 可视化编程Dynamo |
| 2.3.2 Dynamo创建地质模型方法 |
| 2.3.3 在三维地质模型中布置桩基础 |
| 2.4 基于Revit二次开发的参数化建模 |
| 2.4.1 Revit二次开发接口 |
| 2.4.2 开发环境配置 |
| 2.4.3 开发方式 |
| 2.4.4 数据操作方法 |
| 2.5 创建水闸三维BIM模型 |
| 2.5.1 创建水闸族库 |
| 2.5.2 在项目中拼装模型 |
| 2.5.3 Revit二次开发在水闸消能工优化设计中的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于BIM模型的水闸消能工数值仿真方法研究 |
| 3.1 BIM+数值仿真的方法 |
| 3.1.1 BIM模型与数值仿真结合途径 |
| 3.1.2 BIM+数值仿真的流程 |
| 3.2 水闸消能工数值仿真方法 |
| 3.2.1 消能工数值仿真计算理论 |
| 3.2.2 workbench平台下Fluent水流模拟计算方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 水闸消能工优化设计 |
| 4.1 水闸工程概况 |
| 4.1.1 工程概况 |
| 4.1.2 工程总体布置 |
| 4.1.3 水闸消能工原设计参数 |
| 4.2 水闸消能工消能效率问题及改进方法 |
| 4.2.1 水闸底流消能工消能效率问题 |
| 4.2.2 提高水闸消能工消能效率的方法 |
| 4.3 消能工优化设计方案 |
| 4.4 消能工优化设计方案数值仿真分析 |
| 4.4.1 消能工仿真边界条件 |
| 4.4.2 流速矢量变化 |
| 4.4.3 水面线变化 |
| 4.4.4 压强分布 |
| 4.4.5 消能效率 |
| 4.4.6 综合分析 |
| 4.5 消力墩优化设计 |
| 4.5.1 消力墩优化设计思路 |
| 4.5.2 消力墩位置优化 |
| 4.5.3 消力墩横断面比例优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
（2）辉南县团林子水利枢纽工程溢洪道数值和模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 溢洪道发展现状 |
| 1.3.2 辅助消能工类型及研究现状 |
| 1.3.3 T形墩研究现状 |
| 1.3.4 T形墩消能机理及突出优点 |
| 1.3.5 T形墩设计计算理论 |
| 1.4 本文研究方法 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 模型设计和试验方案 |
| 2.1 溢洪道模型设计与制作 |
| 2.1.1 原工程概况 |
| 2.1.2 模型的设计 |
| 2.1.3 模型的制作 |
| 2.1.4 模型的验证 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 流量观测 |
| 2.2.2 测量消力池水深 |
| 2.2.3 消力池内流速测量 |
| 2.2.4 库水位的观测 |
| 2.2.5 压力实验验证 |
| 2.2.6 实验参数 |
| 2.2.7 实验组次安排 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 消力池水面线及消能工的数值模拟 |
| 3.1 数值求解的原理 |
| 3.1.1 水面线的推导 |
| 3.2 T形墩应用于消力池的理论分析 |
| 3.2.1 T形墩消力池墩坎阻力及水跃方程 |
| 3.2.2 T形墩消力池消能效率方程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 原型实验消能率与压强实验的研究 |
| 4.1 原型工程概况 |
| 4.1.1 枢纽布置 |
| 4.1.2 溢流坝结构布置 |
| 4.1.3 溢流道的主要设计资料 |
| 4.2 原型试验成果及分析 |
| 4.2.1 原方案试验 |
| 4.2.2 溢流坝泄流能力验证 |
| 4.2.3 试验工况 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 T形墩对消力池消能效果的对比实验与分析 |
| 5.1 消力池长度对效能效果的影响 |
| 5.2 消力板对消能效果的影响 |
| 5.2.1 有无消力板对消能效果的影响 |
| 5.3 T形墩形状对消力池消能效果的影响 |
| 5.3.1 T形墩形状对消力池消能效果的影响 |
| 5.3.2 T形墩型式对消能效果的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 附表 |
| 致谢 |
（3）低佛氏数下扭面式消能墩消能机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 低佛氏数辅助消能工研究现状 |
| 1.2.2 低佛氏数水流紊动特性国内外研究现状 |
| 1.2.3 泄水建筑物流场数值模拟的发展 |
| 1.3 本文的研究内容及主要工作 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 扭面式消能墩模型试验装置及测量系统 |
| 2.1 数字化变坡玻璃水槽试验系统 |
| 2.2 扭面式消能墩制作 |
| 2.3 试验水深测量装置 |
| 2.4 粒子图像测速仪(PIV) |
| 3 扭面式消能墩水力特性试验研究 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 工况组合 |
| 3.1.2 PIV测速系统及布置 |
| 3.2 消能墩周围区域二维流场测量及分析 |
| 3.2.1 消能墩左部 |
| 3.2.2 消能墩中部 |
| 3.2.3 消能墩右部 |
| 3.3 消能墩周围区域垂线流速分布 |
| 3.3.1 消能墩左部垂线流速分布 |
| 3.3.2 消能墩中部垂线流速分布 |
| 3.3.3 消能墩右部垂线流速分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 扭面式消能墩涡量特性理论与试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.3 二维涡量场测量及分析 |
| 4.3.1 消能墩左部区域 |
| 4.3.2 消能墩中部区域 |
| 4.3.3 消能墩右部区域 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 扭面式消能墩水力特性数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值计算理论基础 |
| 5.2.1 Fluent数值模拟方法 |
| 5.2.2 Fluent求解流程简介 |
| 5.2.3 初始条件和边界条件 |
| 5.2.4 网格生成技术 |
| 5.3 数学模型的建立 |
| 5.3.1 计算模型的选择 |
| 5.3.2 自由表面的模拟 |
| 5.3.3 网格划分和边界条件设定 |
| 5.4 数值模拟结果与试验对比 |
| 5.4.1 纵断面流速分布 |
| 5.4.2 横断面流速分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 模型制作及测量设备 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 工程等级与洪水标准 |
| 2.1.2 地形地质条件 |
| 2.1.3 拦河枢纽主要建筑物 |
| 2.2 模型制作 |
| 2.2.1 模型比尺选择 |
| 2.2.2 模型范围 |
| 2.2.3 测点布置 |
| 2.3 测量设备 |
| 2.3.1 输水系统流量测量 |
| 2.3.2 试验系统流量测量 |
| 2.3.3 流速测量 |
| 2.3.4 水位测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 模型试验验证及分析 |
| 3.1 单孔闸门过流能力分析 |
| 3.2 设计洪水工况试验分析 |
| 3.2.1 泄洪能力验证 |
| 3.2.2 水位及流速分析 |
| 3.2.3 消能效率分析 |
| 3.2.4 河床冲刷分析 |
| 3.3 校核洪水工况试验分析 |
| 3.3.1 泄洪能力验证 |
| 3.3.2 水位分析 |
| 3.3.3 消能效率分析 |
| 3.3.4 河床冲刷分析 |
| 3.4 消力池深度安全验证 |
| 3.5 原方案存在的问题 |
| 第4章 模型试验结果与分析 |
| 4.1 优化工况一分析 |
| 4.1.1 水位及流速分析 |
| 4.1.2 消能效果分析 |
| 4.1.3 河床冲刷分析 |
| 4.1.4 消力池池长验证 |
| 4.2 优化工况二分析 |
| 4.2.1 水位及流速分析 |
| 4.2.2 消能效果分析 |
| 4.2.3 河床冲刷分析 |
| 4.3 优化工况三分析 |
| 4.3.0 水位及流速分析 |
| 4.3.1 消能效果分析 |
| 4.3.2 下游冲刷分析 |
| 4.4 优化工况四分析 |
| 4.4.1 水位及流速分析 |
| 4.4.2 消能效果分析 |
| 4.4.3 下游冲刷分析 |
| 4.5 最优方案在校核洪水下验证 |
| 4.5.1 水位及流速分析 |
| 4.5.2 消能效果分析 |
| 4.5.3 河床冲刷分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介及硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
（5）泄洪与冲沙过程CFD数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 泄洪与冲沙过程研究现状评述 |
| 1.2.1 泄洪过程研究现状评述 |
| 1.2.2 冲沙过程研究现状评述 |
| 1.3 需要解决的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 泄洪与冲沙过程数值模拟方法总结 |
| 2.1 基本控制方程 |
| 2.1.1 连续方程 |
| 2.1.2 动量方程 |
| 2.1.3 气液界面方程 |
| 2.1.4. 湍流模型 |
| 2.2 泥沙沉积与冲刷模型 |
| 2.3 自由表面追踪及VOF方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 沉沙池冲沙过程的数值模拟及运行工况优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模型 |
| 3.2.1. 湍流模型 |
| 3.2.2. 冲刷模型 |
| 3.3 经典实验的模拟及验证 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2. 数值计算条件 |
| 3.3.3 数值模拟得到的沙床冲刷发展过程 |
| 3.3.4. 数值模拟结果与试验结果的比较 |
| 3.4 某沉沙池的流态模拟与验证 |
| 3.4.1 数值计算条件 |
| 3.4.2 数值模拟结果与试验结果的比较 |
| 3.5. 某沉沙池冲沙过程模拟及工况优化 |
| 3.5.1. 沉沙池冲沙过程模拟 |
| 3.5.2. 不同工况冲沙方案优选 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 泄洪过程的三维数值模拟及消能工的体型优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模型 |
| 4.2.1 湍流模型 |
| 4.2.2 掺气模型 |
| 4.3 某大坝单体模型泄洪流态模拟及准确性验证 |
| 4.3.1 数值计算条件 |
| 4.3.2 数值模拟实测结果的比较 |
| 4.4 某大坝宽尾墩体型优化 |
| 4.4.1 数值计算条件 |
| 4.4.2 不同体型宽尾墩的消能规律 |
| 4.4.3 宽尾墩的消能机理分析 |
| 4.5 某大坝T型墩体型优化 |
| 4.5.1 数值计算条件 |
| 4.5.2 数值计算条件得到的不同体型T型墩的消能规律 |
| 4.5.3 T型墩的消能机理分析 |
| 4.6 优化体型消能工联合消能的效果验证 |
| 4.6.1 过流能力数值模拟验证 |
| 4.6.2 消能率对比 |
| 4.6.3 联合效能机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 某大坝闸门调度顺序的优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 某大坝整体体模型泄洪过程模拟及准确性验证 |
| 5.2.1 数值计算条件 |
| 5.2.2 数值模拟实测结果的比较 |
| 5.3 闸门运行方案优化 |
| 5.3.1 数值计算条件 |
| 5.3.2 数值计算结果分析 |
| 5.4 下游河床冲刷形态的模拟 |
| 5.4.1 数值计算条件 |
| 5.4.2 数值计算准确性验证 |
| 5.4.3 数值计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生期间的主要工作 |
| 致谢 |
（6）某拦河工程分流及消能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 概述 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 拦河闸工程国内外研究现状 |
| 1.2.1 低弗劳德数底流消能 |
| 1.2.2 科学引水调度运行 |
| 1.3 本文的主要内容和研究方法 |
| 2. 数值计算原理及紊流模型基本理论 |
| 2.1 数值计算原理 |
| 2.2 紊流数值模拟原理 |
| 2.2.1 紊流基本方程 |
| 2.2.2 涡粘模型 |
| 2.2.3 标准双方程模型 |
| 2.2.4 RNG k~ε模型 |
| 2.3 自由水面模拟 |
| 2.4 ANSYS CFD软件简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 3. 基于某拦河工程的物理模型试验研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 模型试验原理 |
| 3.2.1 量测仪器 |
| 3.2.2 模型测量方法 |
| 3.3 模型制作及试验方案设计 |
| 3.3.1 模型的加工制作及安装 |
| 3.3.2 试验方案设计 |
| 3.4 泄洪闸模型试验研究 |
| 3.4.1 泄流能力分析 |
| 3.4.2 水流流态分析 |
| 3.4.3 F_(r1)以及水跃时均消能率η计算 |
| 3.5 引水闸模型试验研究 |
| 3.5.1 引水闸过流能力 |
| 3.5.2 引水闸水流流态 |
| 3.6 本章小结 |
| 4. 基于某拦河工程的数值模拟研究 |
| 4.1 数学模型建立 |
| 4.2 数值计算求解 |
| 4.3 数值模拟结果 |
| 4.3.1 泄流能力分析 |
| 4.3.2 整体流态分析 |
| 4.3.3 消力池流态分析 |
| 4.3.4 水面高程分析 |
| 4.3.5 消力池流速分析 |
| 4.3.6 F1以及水跃消能率η计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5. 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究实例背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 2. 模型试验设计方法及技术路线 |
| 2.1 相似准则及比尺确定 |
| 2.2 模型范围及材料选取 |
| 2.3 模型试验测试系统 |
| 3. 弧形闸门水力特性、出口明渠及鼻坎体型研究 |
| 3.1 孔口开度控制及出口流态研究 |
| 3.2 出口明渠及挑流鼻坎体型优化分析 |
| 3.3 明渠及挑流段底板压力分布测试 |
| 3.4 明渠及挑流段底板空蚀特性分析 |
| 3.5 明渠及挑流段边墙水深分布测试 |
| 3.6 挑流水舌冲坑特性观测 |
| 4. 压力管道内水力特性研究 |
| 4.1 管道内压力测点布置 |
| 4.2 管道内压力分布测试成果 |
| 4.3 管道内水流流态观测 |
| 5. 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 硕士期间论文及成果 |
（9）低佛氏数消力池三维紊流数值模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 低水头消能工研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.1.3 国内外研究现状 |
| 1.2 低佛氏数水跃的特点 |
| 1.3 传统消能工型式 |
| 1.3.1 消能工的设计原则及型式 |
| 1.4 新型消能工型式 |
| 1.4.1 孔板（洞塞）消能工 |
| 1.4.2 消力井消能工 |
| 1.4.3 无压隧洞消能 |
| 1.5 提高底流消能工消能效率的工程措施 |
| 1.5.1 改变进口条件 |
| 1.5.2 改变出口条件 |
| 1.6 低水头消能工常用几种型式 |
| 1.6.1 USBR-Ⅳ型消力池 |
| 1.6.2 美国SAF型消力池 |
| 1.6.3 印度ISI型消力池 |
| 1.6.4 BEHAVANI型消力池-T型墩消力池 |
| 1.6.5 悬栅消能工 |
| 1.7 悬栅消能工研究的背景及意义 |
| 1.8 本文研究的方法和内容及期望 |
| 1.8.1 研究方法 |
| 1.8.2 研究的主要思路 |
| 1.8.3 研究的拟解决的问题和预期效果： |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 紊流数值模拟的理论与计算方法 |
| 2.1 FLUENT 软件介绍 |
| 2.1.1 FLUENT 的组成及具体应用范围 |
| 2.1.2 FLUENT 解决问题的步骤 |
| 2.2 紊流的控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 纳维埃-斯托克斯方程（N-S方程） |
| 2.3 模型理论 |
| 2.3.1 紊流理论及模型 |
| 2.4 紊流模型 |
| 2.4.1 零方程模型 |
| 2.4.2 一方程模型 |
| 2.4.3 两方程模型 |
| 2.5 离散方法 |
| 2.5.1 有限差分法 |
| 2.5.2 有限元法 |
| 2.5.3 有限体积法 |
| 2.5.4 有限分析法 |
| 2.6 多相流 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 消能工数值模型的水力计算 |
| 3.1 模型水流下泄计算 |
| 3.1.1 闸孔式泄流 |
| 3.1.2 涵闸式泄流 |
| 3.2 几种定型低水头消能工计算 |
| 3.2.1 SAF 型消力池 |
| 3.2.2 悬栅消能工 |
| 3.3 消能效率计算分析 |
| 3.3.1 消能措施的消能机理 |
| 3.3.2 消能工的消能率 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 悬栅消能工和 SAF 型的数值模拟研究 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 标准 k-ε紊流模型 |
| 4.1.2 求解方法 |
| 4.1.3 自由表面的处理 |
| 4.1.4 计算模型的边界条件 |
| 4.2 |
| 4.2.1 模型概述 |
| 4.2.2 模型的建立和模拟结果 |
| 4.3 B 型悬栅消能工的优化方案及设计 |
| 4.3.1 方案 |
| 4.3.2 悬栅栅条角度的优化设计 |
| 4.3.3 悬栅栅条距陡坡高度 e 的优化设计 |
| 4.3.4 悬栅设置位置的优化设计 |
| 4.4 B 型消能工的验证 |
| 4.4.1 模型概况 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章结果分析 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）消力池内辅助消能工试验研究及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 基本消能方式概述 |
| 1.3 辅助消能工体型的发展及应用 |
| 1.4 悬栅辅助消能工的提出及研究意义 |
| 1.5 拟解决的关键问题 |
| 1.6 研究方法和研究内容 |
| 1.7 小结 |
| 第2章 导流洞消力池试验研究 |
| 2.1 工程概述 |
| 2.2 实验设计 |
| 2.3 原设计方案消力池试验 |
| 2.4 悬栅消力池修改方案试验 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 导流洞悬栅消力池数值模拟 |
| 3.1 数值模拟技术的意义 |
| 3.2 紊流数值模拟方法 |
| 3.3 紊流数值模拟的基本模型 |
| 3.4 自由表面的模拟方法 |
| 3.5 导流洞悬栅消力池数值模拟方案设计 |
| 3.6 悬栅消力池数值模拟正确性验证 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 导流洞悬栅消力池计算成果分析 |
| 4.1 消力池消能率分析 |
| 4.2 消力池内最大水深比较 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 溢洪洞消力池试验研究及数值模拟 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 物理模型试验结果 |
| 5.3 悬栅高度合理性验证 |
| 5.4 计算网格划分及边界条件处理 |
| 5.5 数值模拟结果分析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
四、T型墩在廖坊水利工程消能中的应用（论文参考文献）
- [1]基于BIM技术的水闸三维建模及消能工设计研究[D]. 朱浩岩. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [2]辉南县团林子水利枢纽工程溢洪道数值和模型试验研究[D]. 陈宇. 大连理工大学, 2019(08)
- [3]低佛氏数下扭面式消能墩消能机理研究[D]. 董嘉锐. 西安理工大学, 2019(08)
- [4]新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究[D]. 孙伦. 河北工程大学, 2018(04)
- [5]泄洪与冲沙过程CFD数值模拟研究[D]. 李顺涛. 武汉大学, 2017(07)
- [6]某拦河工程分流及消能研究[D]. 杨苗苗. 大连理工大学, 2017(04)
- [7]T型墩消力池的数值模拟研究[J]. 陆杨. 中国水运(下半月), 2014(07)
- [8]抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究[D]. 赵瑞存. 浙江大学, 2014(02)
- [9]低佛氏数消力池三维紊流数值模拟[D]. 赛春宇. 合肥工业大学, 2014(07)
- [10]消力池内辅助消能工试验研究及数值模拟[D]. 吴战营. 新疆农业大学, 2013(12)