一、步进电机在水工模型试验中的应用——以拉西瓦水电站进水口快速闸门模型试验为例（论文文献综述）
董宗师[1]（2020）在《分层水气湍流及高速掺气水流的精细模拟》文中进行了进一步梳理我国河流众多,水能资源丰富。过去几十年间,伴随着经济和社会的高速发展,我国兴建了一大批坝高和装机容量均居世界前列的大型水电工程。泄洪消能问题是这些高坝工程安全稳定运行的关键问题之一,而高速掺气水流问题又是高坝泄洪消能问题的难点所在。在水利水电工程中,流动多由重力驱动,其中高速水流的掺气多由分层水气流动在湍流发展到一定程度后转变而来。因此,对于高速掺气水流的研究重点在于分层水气流动的湍流以及掺气水流。目前,传统的试验水力学方法在高速水气两相流中遇到了比尺效应、测量设备等多方面的困难。同时,计算机的计算能力和计算流体力学在过去的几十年中快速发展,使数值模拟成为了研究高速水流问题的经济可行且越发不可替代的方法。本文在充分调研国内外研究现状的基础上,对水气两相流的微观作用机理、模拟理论进行了深入的总结,进而对分层水气湍流和掺气水流的模拟方法进行了探究。首先,本文分析了混合框架下分层流动的模拟中混合相密度在湍流输运过程中的重要作用。研究发现,在不引入混合密度的情况下,整个流动区域的湍动能、湍动耗散率以及湍流粘度会被明显地高估。引入混合相密度之后的模型可以较好的计算开放系统分层水气流动中空气侧的流速分布和超空气层的厚度。同时,改进的求解器还可以准确计算封闭系统分层水气管流中水气两相的流速和湍动能分布。然而,界面处波浪的影响难以在混合框架中被准确反映,表现为其仍然略微高估了界面处和空气内湍动能,并进而得到了比试验值更低的空气侧底部速度梯度,这种高估并没有在进一步加密网格后得到显着改善。此外,本文还将引入密度后的混和框架求解器与带有界面湍流抑制项的双流体求解器对于分层水气流动的模拟结果进行了对比,发现与双流体求解器相比,改进后的混合求解器有着明显的优势,包括清晰的物理参数基础、数值计算上的稳健性以及更高的计算效率,同时它还不需要对任何经验参数进行调校。其次,本文对双流体框架下各相湍流模型中的湍流输运方程进行了剖析,发现在该框架下,混合相密度对湍流输运的影响在方程中被间接体现为体积分数梯度的影响,这就导致在轻相的湍流输运方程中,混和相密度相关的项的符号被改变,并导致在水气分层流动中空气侧的湍动能被过高估计。在此基础上,本文提出了基于密度的双流体框架下的界面湍流修正模型,随后将此模型与传统的唯象湍流抑制模型一起进行了测试。结果表明基于混和相密度的界面湍流抑制模型对于所测试的三个算例均效果良好,在原始模型中被过高估计的湍流大部分被修正。本文同时发现对于轻相的湍流抑制要比较重的相重要的多,这也进一步印证了对称抑制模型是存在问题的。同样地,本文在双流体两相流模型的测试中也发现了界面波动对其附近湍流的影响。本文指出,波浪的影响在以前的研究中一直与分相湍流模型在数学上的本质问题混合起来考虑,但在使用附加模型来考虑波浪对于空气侧湍流的影响之前,应首先修正模型的本质问题。本文初步探究发现,进一步加密空气侧界面附近的网格精度对计算结果的改善作用不大,这是因为传统k-ε类湍流模型对于界面附近轻相侧的流动本来就不太适用。为了正确模拟此处的湍流,修正模型比提高网格解析度要更加重要。最后,本文对FLOW-3D软件中与掺气水流模拟相关的模型进行了总结探究和测试,并进一步使用其对超大单宽流量下X型宽尾墩后台阶面上的水气两相流特性进行了分析。测试发现,FLOW-3D的气泡尺寸模型中气泡大小主要受临界毛细管数控制,且软件推荐的默认值1较为合理;气泡初始直径对计算结果的影响可以忽略,在计算时可直接使用默认值0.001m。拖曳系数和Richardson-Zaki系数乘数对计算的影响较大,其可以改变掺气浓度分布以及掺气水深,也可以明显改变水体上部20%左右区域的气泡半径。同时,通过对台阶式溢流堰上二维掺气水流的模拟发现,FLOW-3D中的模型可以大体上模拟出台阶泄槽上的掺气水流的宏观特性。在网格精度足够的情况下其可以准确模拟非掺气区域湍流边界层的发展和掺气初生的位置,但计算所得到的掺气区的流速分布和掺气浓度分布与试验值仍然有着一定的差别,计算得到的气泡尺寸基本合理,拖曳阻力系数和Richardson-Zaki系数乘数两个用户自定义参数在本算例中对掺气浓度分布的影响不大。对明渠掺气均匀流进行的二维模拟表明,计算得到的非掺气明渠水流的湍动能分布合理,与文献报道的无量纲化分布曲线较为一致。计算的两相流速度分布与文献报道的相同糙率下的原型观测结果也相符较好。但是计算得到的纯水深和掺气水深仍与试验值有着最大±30%的差距。在对X型宽尾墩后台阶上的两相流特性的仿真中,发现FLOW-3D对于三维复杂体型下的掺气水流模拟的稳健性较好。X形宽尾墩后台阶凸角处的流速较大,约为15 m/s左右,且第11-45级台阶凸角附近在多个开度工况下均有负压,计算得到的台阶附近空化数表明第21-42级台阶均有潜在空蚀破坏的风险,但结合掺气浓度的数据来看,第30级台阶以前台阶附近的掺气浓度大于7%的临界值,因此发生空蚀破坏的可能性较小,而第30～45级台阶的空化数低、掺气浓度不足,发生空蚀破坏的可能性很高,这与工程实际的破坏是一致的。进一步探究发现,首级台阶的高度可以在某种程度上影响台阶上的掺气浓度。加高首级台阶可以提高台阶面（尤其是35级台阶以前）上的掺气浓度。因此,对于已建工程,加高首级台阶是一个经济可行的可以增加台阶面掺气浓度的措施。
刘飞[2]（2020）在《引汉济渭深埋隧洞岩爆孕育特征与微震监测预警研究》文中研究指明引汉济渭工程是陕西省的“南水北调”工程,目的为解决关中地区渭河沿岸部分城市水资源短缺问题。秦岭输水隧洞为调水工程三大组成部分之一,首次从底部横穿秦岭,全长81.77 km,穿越秦岭主脊段长约39 km,最大埋深约2000 m。输水隧洞地应力高、开挖扰动强、地质条件复杂,开挖过程中岩爆灾害频繁,严重威胁施工人员人身和设备财产安全,岩爆已成为制约秦岭输水隧洞安全高效开挖的瓶颈问题。岩爆是岩体渐进破坏的过程,微震监测技术能捕捉围岩的微破裂,计算微震事件发生的时间、位置和能量等震源参数,通过分析大量微震事件震源参数的演化特征,可评估岩体损伤状态,进而预测岩爆。本文以微震监测和RFPA数值模拟为主要技术手段,揭示了秦岭输水隧洞岩爆的发生规律,以及岩爆孕育过程中微震事件的时空分布、微震序列和能量释放特征;研究了岩爆孕育过程中微震活动的频谱变化规律,以及岩爆波形的时频和能量特征;模拟了不同尺度结构面破裂可能诱发岩爆的作用机制;提出了洞周隐伏结构面的识别和验证方法,并给出基于定量地震学统计参数的结构面型岩爆前兆信息;评价了能量释放技术在岩爆防控工程应用的效果。研究为引汉济渭工程及其他工程深埋隧洞岩爆的监测、分析、预警和防控提供技术参考,取得主要研究成果如下:（1）根据秦岭输水隧洞的工程布置、地质条件和施工特点,构建可移动式微震监测系统,实现对掌子面开挖卸荷诱发围岩微破裂的实时和连续监测,通过人工敲击试验校正应力波波速,结合快速傅里叶变换在时域和频域对几种常见的震动信号进行波形分析,准确识别有效微震事件,提高围岩稳定性评估和岩爆预测预报的准确性。（2）揭示了秦岭输水隧洞3号洞K33+873.3-K36+979.6洞段298次岩爆的发生规律,分析了沿隧洞轴向和洞周岩爆密集区的成因;基于大量岩爆和微震监测数据,研究了岩爆孕育过程中微震事件的时空分布及其演化规律和微震序列类型,定量分析了不同等级岩爆对应微震事件的能量释放特征,为现场岩爆等级预测提供参考依据。（3）采用快速傅里叶变换和S变换研究了秦岭输水隧洞3号洞连续两次岩爆孕育过程中微震活动的幅频和时频变化规律,寻求岩爆发生的频域前兆信息;根据所选3号洞89次岩爆波形的时频特征,将岩爆波形划分为持续型、单震型和多震型,并运用S变换的逆变换重构岩爆波形信号,研究了不同类型岩爆波形的能量分布特征。（4）采用RFPA软件模拟了不同力学性质大尺度结构面滑移和包含锁固段结构面破裂过程能量释放特征及可能诱发岩爆灾害的机制;将静态载荷和动态扰动作用下围岩的破裂视作一个完整过程,运用RFPA动-静组合版研究了不同位置和产状的洞周结构面对隧洞围岩破坏失稳的作用机制。（5）结构面对岩爆的发生和强度具有重要的控制作用,结构面型岩爆的孕育过程和前兆信息也区别于应变型岩爆。根据秦岭输水隧洞4号支洞大量微震事件在左侧边墙的异常集聚推测隐伏结构面的存在,通过掌子面揭露的照片和微震事件的S波与P波释放能量比值（ES/EP）进行验证;采用每天微震事件个数、平均能量水平（AEL）、能量指数（EI）和事件密度云图结合SSS原理（应力累积、应力释放和应力转移）研究了 3次连续强烈岩爆的孕育过程;以定量地震学统计参数b值为预警指标,分析3次连续强烈岩爆孕育过程中微震活动b值的变化规律,给出结构面型岩爆的前兆信息。（6）研究了秦岭输水隧洞4号支洞和4号洞施工过程中采用钻孔应力解除爆破和洞周径向应力释放钻孔措施主动防控岩爆的工程实践,通过分析现场试验前后围岩微震事件的空间分布和释放能量变化规律评价能量释放技术在岩爆防控中的工程应用效果。
胡雁焯[3]（2019）在《抽水蓄能电站主副厂房间振动传递途径研究》文中指出我国水力资源丰富,随着国家对水力事业的大力开发,水电站的建设规模越来越大,水电站厂房是水利枢纽中重要的建筑物,承担着重要设备布置的任务,结构安全的重要性不言而喻。由于抽水蓄能电站具有水头高、容量大、机组转速高和水流双向运行等特点,因此其厂房振动强度也远超常规水电站厂房。当实际工程中因地形条件限制无法将副厂房布置在地面时,由主厂房传递到副厂房的振动与噪声可能对工作人员的身心健康造成危害。为了控制副厂房的振动,需要对振动在主副厂房间的传递途径做细致研究,针对性地降低副厂房振动。本文结合某抽水蓄能电站地下厂房结构,采用有限元法对振动在主副厂房间传递的途径与传递规律进行了研究,主要研究内容如下:（1）采用有限单元法,建立了某抽水蓄能电站地下主厂房与副厂房结构耦联体系的三维有限元模型,并进行了副厂房结构自振特性与共振复核的计算分析。结果表明,副厂房整体结构的自振频率与可能振源频率有足够大的错开度,不会发生共振。（2）通过改变主副厂房周边围岩位置与模拟范围,以副厂房楼板和立柱的动力响应为依据,探讨了振动在厂房周边围岩间传递的规律。结果表明:当围岩模拟范围增大时,副厂房的振动会增大;厂房上下游两侧的围岩在振动传递过程中占据主导作用;厂房底部围岩主要传递竖向振动,但在振动传递中起到的作用相对较小。（3）选取一倍厂房宽度上下游与底部围岩共同作用的主副厂房模型,并在主副厂房间的结构缝中添加不同填充材料。模拟为线性材料时,每种弹性模量设置1种填充深度;模拟为非线性材料时,每种弹性模量设置3种填充深度。对上述模型进行动力响应分析,以楼板和层间立柱的位移与加速度响应为依据,探讨了不同材料属性、参数与填充深度对振动在主副厂房间传递的影响。结果表明:结构缝中的填充材料主要传递纵向振动;填充材料模拟成线性时副厂房结构在填充位置的纵向振动高于填充材料模拟成非线性时的振动结果;填充材料弹性模量较大时副厂房的纵向振动强度高于弹性模量较低时的振动结果;材料填充深度对与其连接的楼板和立柱的纵向振动影响较大。研究结果为副厂房结构的抗振设计提供了有力依据。
董秀军[4]（2015）在《三维空间影像技术在地质工程中的综合应用研究》文中认为在科技日新月异的今天,地质工程调查的主要手段还是以罗盘、皮尺等方式来采集现场数据,这种方法不但工作量大、效率较低,而且得到的数据准确性较差。山高坡陡的地质勘察工作艰苦并且危险,在施工期间,开挖、运渣、支护工作往往同时进行,很难为调查人员提供充裕的时间和安全的空间进行详细的现场地质调查。另外,我国是地质灾害发生十分频繁和严重的国家,及时、准确的获得地质灾害点的基本地质信息,为抢险救灾及地质灾害治理争取宝贵时间。以上这些问题都向传统地质勘测手段提出的挑战与要求。所有这些,都需要在现场地质调查工作中引进快速、高效,且对地形条件有很强适宜性的调查技术。三维空间影像技术是指能够远距离、无接触、高精度、高密度、快速便捷的获取目标物体的三维空间数据,主要包括了三维激光扫描技术和数字摄影测量技术。三维空间影像技术可以解决工程地质勘测所遇到的诸多难题,但是新技术方法的应用还存在很多不足、还需要大量的研究和完善。本论文基于三维空间影像技术特点研究在地质工程中的综合应用,主要取得了如下成果:（1）分别对三维激光扫描、数字摄影测量技术的应用发展现状进行了概括和总结,详细的阐述了其工作原理和技术特点;提出了在地质工程应用中三维激光扫描技术与数字摄影测量技术的融合方法,充分发挥两种三维空间获取技术的优势、互相补充完善;（2）论述了三维空间影像技术的数据获取流程及数据处理方法,涵盖了大量实际操作经验的总结与归纳;针对三维激光扫描现场数据获取阐述了扫描设备机位点的选择与优化原则、彩色点云数据获取方法及注意事项、点云数据灰度信息的使用、根据扫描目的设定采样间距与时间的关系;在三维激光扫描数据处理的分析中,讨论了彩色信息配准、系统坐标转换、植被噪音数据剔除等内容;基于数字摄影测量技术,从近景摄影测量和无人机低空摄影测量的不同角度对数据获取的方法进行了总结与研究,阐述了在相机设置、拍摄方法、无人机航线规划等方面的经验与技巧;（3）、研究了三维空间影像技术在地形测量中的应用,分析了海量点云数据的抽稀与提取方法,结合传统测量技术要求讨论了点云数据的测点间距,并对地形图绘制方法、等高线与地物匹配、图像分幅等内容进行了阐述,基于三维空间数据的处理探讨了地形三维模型的建立方法;（4）基于三维空间影像技术的岩体结构地质编录方法进行了大量的研究工作。分析了三维点云数据结构面识别方法;在结构面点云识别前提下讨论了结构面的提取方法,提出了平面方程拟合岩体结构面空间发育特征,并针对结构面空间不同的出露特征进行提取进行了研究;推导了平面拟合结构面产状的计算方法,并根据工程实际需求,在三维点云处理通用软件Polyworks中开发了结构面自动识别与产状计算的插件程序。另外,开发了利用识别的结构面数据生成地质上常用的玫瑰花图插件;（5）阐述了三维空间影像技术在地质工程中的综合应用,研究包括了危岩体、滑坡、泥石流等灾害勘察,根据不同的灾害特点分别论述了三维空间影像技术的应用情况及方法,同时也研究了该技术在地下硐室、隧道中的应用;另外,还讨论了该技术在钻孔岩芯的数字化存储、物理模型试验中的应用;探讨了基于三维激光扫描技术在变形监测方面的应用研究。通过研究成果可以得出三维空间影像技术具有很强的工程适用性,将先进的三维空间影像技术与地质工程领域的传统调查方法相结合,理论与实践、技术与方法、创新与传统的融合,在工程地质测绘中开展综合应用研究,具有重要的学术价值与现实意义。
徐海嵩[5]（2014）在《窄缝挑流鼻坎水力特性试验研究》文中研究指明随着水利事业的发展，自然界和工程中越来越多的水力学现象需要分析和预测。当前，人们主要依据理论、经验和实体模型方法来研究水力学问题。由于自然界中的水流运动比较复杂，对于有些水力学问题的研究，至今没有较好的理论方法和计算公式，因此，对工程中的一些水力现象无法通过理论分析和工程经验进行分析和预测。水工水力学模型试验的出现，填补了对水力学现象和问题研究的空白。对于水工设计工作有着重要的指导作用。水工设计通常借助一些设计规范，对水工建筑物进行设计。而这些设计规范则是人们长期工程经验的结晶，虽然对水利工程设计有一定的指导作用，但对具体工程的一些特殊问题，会因规范的局限性而难以准确把握。因此，对于大型水利枢纽，都要经过水工水力学模型试验的验证以完善设计。本文在应用理论分析和实验研究相结合的方法，结合马马崖一级水电站水工模型试验，对窄缝挑流鼻坎的水力特性进行了全面较为深入的研究。通过对马马崖一级水电站不同体型的窄缝挑流鼻坎进行的试验对比分析，并考虑该工程的建筑物组成及运行方式，选定水力特性较好的鼻坎体型作为设计推荐方案。同时，对选定的窄缝挑流鼻坎进行多种运行方式的试验研究，分析其水舌形态、落水位置、泄流底孔的流速及压强分布、下游河道冲刷情况及尾水对机组发电的影响。研究结果表明，体型设计良好的窄缝挑流鼻坎，不仅可保证其泄流能力充分实现，且挑流水舌在纵向和横向的扩散充分、入水厚度均匀、对下游河道冲刷深度较浅、尾水水面波动小。因此，选定的鼻坎体型可满足该工程的设计要求。由试验分析得知，窄缝挑流鼻坎除消能效果好外，还具有冲刷深度浅、流速及压强分布均匀、尾水水位稳定等特点，不失为一种高效适用的消能工，可用于下游河道水深浅、对消能防冲及结构稳定性要求高的场合。
章晋雄[6]（2013）在《高水头平面事故闸门动水关闭水动力特性及门槽水力特性研究》文中研究指明泄水建筑物的事故平面闸门担负着紧急情况下动水下闸、防止事故扩大的重任,闸门动水关闭的可靠性直接影响工程的泄水安全。在事故平面闸门的动水关闭过程中,闸门水动力荷载受闸门体型、作用水头及流速、启闭速度及通气等诸多因素的影响而难以准确把握,设计荷载产生偏差时容易导致闸门启闭机容量不足或闸门不能正常关闭等问题。当闸门体型设计不良时闸底产生水流分离导致的压力波动,可能会带来闸门振动的不利影响。随着高水头平面闸门日益增多,闸门的水动力特性更加复杂,其运行可靠性问题更加突出。因此研究高水头闸门复杂的水动力特性,分析闸门体型及水力参数对闸门水动力荷载的影响,是高水头平面闸门工程设计和应用急需解决的问题。本文针对高水头平面闸门动水关闭的水动力特性问题,首先结合典型事故平面闸门的模型试验分析了闸门动水关闭水流及水动力荷载的变化特征；在物理模型试验及原型观测结果验证数值模拟方法的基础上,系统深入的研究了闸门水头、底缘体型及启闭速度等参数和闸门水动力荷载的影响关系,分析了高速水流对闸门水动力特性的影响和异形门槽的水力特性,提出了闸门体型和水力参数的设计建议。本文所取得的主要创新性成果概括如下：（1）首次结合物理模型试验及原型观测结果,研究了适合高水头平面闸门动水关闭水动力荷载的数值模拟方法。数值模拟结果的精度能够满足工程设计的需要,为高水头闸门动水关闭的水动力荷载的计算和研究提供了一个新途径。（2）首次系统深入研究了平面事故闸门上游底缘倾角、厚度、运行水头及启闭速度等参数对闸门上托力的影响。揭示了运行水头对闸门上托力的影响规律,给出了闸门最小上托力系数随上游底缘倾角线性增大的关系,提出了闸门底缘压力随底缘厚度减小而降低的影响关系,对闸门上游底缘倾角及厚度的取值给出了建议,为高水头闸门的工程设计和相关闸门规范的修订提供了参考依据。（3）首次系统研究了下游底缘倾角及上、下游水头参数对闸门下吸力的影响。研究表明闸门底缘的下吸负压随着上游水头的增加而增大,现行规范推荐的下吸力强度设计值仅适用于低水头的闸门,为高水头平面事故闸门下吸力强度取值的调整和修订提供了依据。给出了闸门下吸力系数和淹没水头系数的定量关系,为高水头闸门下游底缘及水力参数设计提供了科学依据。（4）首次深入研究了异形门槽及斜交门槽的水力特性,分析了异形布置对门槽水力空化特性的影响,研究了斜交门槽有效宽深比的增大效应,提出了异形门槽体型设计参数的建议。
刘欣宇[7]（2012）在《含充填裂隙类岩石高围压条件下水渗流试验研究》文中指出大量的裂隙和孔隙存在于自然环境中的岩体内,实际工程中,水在裂隙和孔隙中的流动会产生极大的影响。无论是水电工程,还是矿井开采工程,都存在人类工程干扰力、岩体地应力和地下水渗透力之间的相互影响、相互作用的问题。大量实际工程经验证明,工程设计的安全性和经济性如进行渗流分析并采用合理的控制渗流方法后在一定程度上将有所改善。国民经济建设发展活跃的十年间,人类不断扩大基础建设规模,向空间发展,因此也不断的走向更深入的地下空间进行开发。这些大型室群和深埋大的隧洞遇到极为复杂的地质条件、高地应力、高外水压力等问题。与一般的地应力与渗透压作用相比,高地应力、强渗透压的联合作用有其固有的特殊性,岩体变形破坏作用与防治方法是极其不同的。围绕该问题,本文对充填裂隙类岩石力学及其水力学性质进行了综合、系统和深入的试验测试研究,主要开展如下研究工作：（1）进行单轴压缩试验测试,探讨多类型充填裂隙试件的裂纹萌生、扩展贯通至破坏规律,研究其应力-应变曲线变化特征,从而分析结构面几何特征,如裂隙的开度、贯通率和裂隙的粗糙度等的影响。同时,在不同围压加载条件下,研究围压效应对其破坏机制及力学性质的作用。（2）应用原有2000KN伺服试验机设备改造的通用渗透试验装置,进行完整及充填裂隙类岩石的高围压及高渗透水压力作用的测试研究。研究稳定高水压,不同围压标准下不同类型裂隙试样的渗透性变化规律；环境条件及裂隙试样渗透结构面几何特征对其强度、变形特征的影响性分析；侧向应力及水压力对试样裂纹的萌生、扩展贯通至破坏的作用。（3）分析比较不同的试验条件,不同的类型试件的数据结果。运用渗流力学、岩体力学、断裂力学及弹塑性力学等知识综合全面的揭示破坏机制及力学性质,并获得一个总体的变化趋势。
傅春江[8]（2011）在《华光潭拱坝扬压力偏高成因分析及安全性评价》文中进行了进一步梳理随着我国新建高拱坝的逐渐投运,如何保证这些高坝运行安全,是从事水电站大坝安全管理工作人员的神圣使命和严峻挑战。国内有一定数量的拱坝扬压力偏高,但尚未引起工程人员的足够重视。本文对华光潭拱坝扬压力偏高问题进行了分析研究,主要包括以下几方面的内容：1)分析目前国内、外常用检测技术的优缺点及适用性,针对水工建筑物的结构特点和工作条件,研究适合拱坝基岩工作条件的内部裂缝检测技术。2)研究扬压力偏高的“先天性”因素,即从地质条件、基础处理、坝体体型及混凝土施工等方面分析因施工质量问题导致坝基形成渗漏通道的多种因素。3)研究荷载、参数变化对拱坝应力的影响程度。改进坝体混凝土力学参数的反演方法。探求坝基浅层基岩裂缝成因的结构分析方法。4)应用前述的理论和研究成果,以华光潭拱坝为工程实例,分析该拱坝扬压力偏高的成因以及对大坝结构安全的影响。并据此提炼形成了拱坝扬压力偏高成因分析和结构安全性评价的分析思路,即从检测渗漏通道（裂缝）出发,采用施工复查和结构计算等方法对渗漏通道（裂缝）的成因进行分析,并结合大坝实测性态的分析,综合评价拱坝的结构安全。
黄海艳[9]（2011）在《平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究》文中研究说明随着我国水利水电事业的发展,大量高坝大库水电工程得到兴建,高水头下的泄水建筑物水流流速一般都超过30m/s,高速水流易使泄水建筑物表面发生空蚀,而门槽附近也是一个容易遭受空蚀的区域,本文在总结前人研究的基础上,采用标准的κ-ε紊流模型,对二维门槽的流速场、压强分布等进行模拟计算。建立隧洞闸门小开度的三维数学模型,计算了三维门槽的速度场与边壁的压力分布,得到了隧洞洞身段顶部中轴线、底板中轴线、侧墙中线以及闸后中轴线压力、流速场、紊动能和紊动能耗散率等的分布规律,本文所做的主要工作有如下几个方面：采用标准的κ-ε紊流模型,首先对前人的试验结果进行模拟,试验值与计算值比较结果基本吻合,得出所选择数学模型和计算方法的可靠性和正确性,然后模拟了门槽内漩涡的形成过程、不同宽深比门槽的流场及紊动能和紊动能耗散率的分布特点；数值计算了不同宽深比、错距比、圆角比、斜坡比的门槽压强分布特点,通过研究分析,得出较优的门槽体型参数,从而有效地减免门槽空化；建立隧洞闸门小开度的数学模型,采用RNGk-s模型计算了隧洞有压段及闸后明渠段的三维流场,VOF水-气界面追踪方法来处理闸后复杂的自由液面,模拟了三维门槽水流的速度场与边壁的压力分布,得到了隧洞洞身段顶部中轴线、底板中轴线、侧墙中线以及闸后中轴线压力、流速场、紊动能和紊动能耗散率等的分布规律,数值计算结果与试验所测结果进行对比分析,两者基本吻合。
南军虎[10]（2010）在《公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究》文中研究表明公伯峡水电站右岸旋流洞是国内第一个泄流量达1000m3／s、水头超过100m、由导流洞改建并已建成的水平旋流内消能泄洪洞,其成功运用为解决高坝建设中泄水建筑物的高速水流问题与导流洞改建的技术与经济问题提供了典型的工程实例。尽管国内外许多学者对旋流式内消能工进行过大量的研究,且公伯峡水平旋流泄洪洞通过了原型观测试验,但考虑到其今后的推广应用,本文结合国家自然科学基金和公伯峡水平旋流泄洪洞反演模型试验任务,通过原、模型试验成果对比和理论分析的方法,揭示了水平旋流泄洪洞的水力特性及变化规律,并探讨了模型的缩尺效应。库水位约为2002.00m是堰流向淹没流转变的转折点,原、模型泄流量基本一致。原、模型进口段及起旋室内相应测点的压力变化规律相同；受旋流洞环流空腔内气体负压值差异的影响,原、模型竖井段环状空腔长度不同,因此竖井段相应测点的压力变化规律差异较大；各测点的优势频率均属低频。环形通气孔通风量与泄流量、模型比尺、射流冲击速度,环状空腔长度等有关,并拟合出了通风量随相对空腔长度的变化公式；起旋室通气井通风系由旋流洞内表面轴向水流“挟带”空气而致空腔内气体压强减小进入,模型存在缩尺效应。竖井和旋流洞内水流掺气效果良好；环形掺气坎通气孔通风量越大,断面越接近竖井环状空腔,其近壁面掺气越多,并对掺气浓度沿高程的递减做了公式拟合；旋流洞内环流空腔越靠近壁面,且壁面水层越薄,掺气越多。竖井各断面中心区的水流流速大于近壁面的；旋流洞内切向流速沿程减小,且沿径向的分布曲线逐渐坦化,轴向流速沿程逐渐增大,然后具有一定的保持性；原、模型泄洪洞出口断面平均流速基本一致,其值约为14.5m／s。水平旋流泄洪洞的消能效果良好,至泄洪洞出口计算消能率约为84.5%。环流空腔中心在旋流洞内绕旋流洞中心做逆时针旋转,其沿程曲线上出现的拐点是能动量转变与流速急剧调整的位置；空腔环流的流速夹角沿程呈减小趋势,其值变化范围在20°～90°之间。公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测的水头运行范围尚小,且较为单一,因此模型水流掺气和通气等方面的缩尺效应值得今后做进一步研究。
二、步进电机在水工模型试验中的应用——以拉西瓦水电站进水口快速闸门模型试验为例（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、步进电机在水工模型试验中的应用——以拉西瓦水电站进水口快速闸门模型试验为例（论文提纲范文）
（1）分层水气湍流及高速掺气水流的精细模拟（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 早期研究 |
| 1.3.2 近期研究成果 |
| 1.3.3 比尺效应 |
| 1.3.4 湍流模式理论及其在多相流系统中的应用 |
| 1.3.5 掺气现象及其数学模型 |
| 1.3.6 气泡和液滴动力学 |
| 1.3.7 数值模拟方法的选择 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 工程中的水气两相流及其模拟方法 |
| 2.1 水气两相流的知识体系 |
| 2.2 水气两相流的分类及本文所研究的类型 |
| 2.3 纳维-斯托克斯方程组及其雷诺平均处理 |
| 2.4 多相湍流模型 |
| 2.4.1 雷诺应力模型 |
| 2.4.2 涡粘模型 |
| 2.4.3 基础湍流模型在多相流中的应用 |
| 2.5 VOF理论及发展 |
| 2.6 两种模拟框架 |
| 2.7 双流体框架下的控制方程 |
| 2.8 混合框架下的控制方程 |
| 2.8.1 基本方程 |
| 2.8.2 掺气模型 |
| 2.8.3 漂移流模型 |
| 2.8.4 气泡尺度模型 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 混合框架下分层水气两相流的湍流模拟 |
| 3.1 问题的提出 |
| 3.1.1 开放系统分层水气两相流:开敞式溢洪道 |
| 3.1.2 封闭系统水气两相流:有压或无压管流 |
| 3.1.3 分层水气两相流中密度的作用 |
| 3.2 Open FOAM中湍流模型的构建过程 |
| 3.3 显含密度的新湍流模型类及其方程形式 |
| 3.4 双流体框架下的相间湍流传递以及界面湍流抑制模型 |
| 3.5 测试算例及其设置 |
| 3.6 计算结果与分析 |
| 3.6.1 网格收敛性验证 |
| 3.6.2 开放系统分层水气两相流:开敞式溢洪道 |
| 3.6.3 非强迫式分层水气管流 |
| 3.6.4 强迫式分层水气管流 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 双流体框架下分层水气两相流的湍流模拟 |
| 4.1 问题的提出 |
| 4.2 双流体框架下分相湍流输运方程分析 |
| 4.2.1 双流体框架下控制方程 |
| 4.2.2 双流体框架各相湍流型模拟分层水气两相流的本质问题 |
| 4.3 基于密度的湍流抑制模型 |
| 4.4 算例测试 |
| 4.5 计算结果及分析 |
| 4.4.1 网格收敛性验证 |
| 4.4.2 平滑界面无压流 |
| 4.4.3 波动界面管道并流 |
| 4.4.4 波动界面管道逆流 |
| 4.6 界面亚格子尺度波动对界面湍流的影响 |
| 4.7 界面速度分布解析精度的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 FLOW-3D掺气流模型研究与验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型研究 |
| 5.2.1 问题的提出 |
| 5.2.2 测试算例及其设置 |
| 5.2.3 结果及分析 |
| 5.2.4 小结 |
| 5.3 台阶式溢流堰模拟验证 |
| 5.3.1 问题的提出 |
| 5.3.2 算例设置 |
| 5.3.3 结果分析 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.4 明渠自掺气水流模拟验证 |
| 5.4.1 问题的提出 |
| 5.4.2 算例设置 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.4.4 小结 |
| 5.5 宽尾墩+台阶+戽式消力池3 维算例验证 |
| 5.5.1 问题的提出 |
| 5.5.2 原型工程及其模型与设置 |
| 5.5.3 结果分析 |
| 5.5.4 小结 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 水气两相流研究的代表着作 |
| 附录2 攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果目录 |
| 致谢 |
（2）引汉济渭深埋隧洞岩爆孕育特征与微震监测预警研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 岩爆国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩爆的定义 |
| 1.2.2 岩爆的机理 |
| 1.2.3 岩爆的分类 |
| 1.2.4 岩爆孕育过程和预测 |
| 1.2.5 岩爆的控制 |
| 1.3 微震监测与应用研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 工程背景与微震监测系统构建 |
| 2.1 工程背景与地质条件 |
| 2.1.1 引汉济渭工程概况 |
| 2.1.2 秦岭输水隧洞工程地质特征 |
| 2.1.3 4号支洞工程地质特征 |
| 2.2 微震监测岩爆预测原理 |
| 2.3 秦岭输水隧洞微震监测系统构建 |
| 2.3.1 系统组成及拓扑图 |
| 2.3.2 传感器选型及安装 |
| 2.3.3 微震定位原理及波速校正 |
| 2.4 波形分析与信号识别 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 秦岭输水隧洞岩爆及微震活动特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 秦岭输水隧洞岩爆特征 |
| 3.2.1 岩爆的空间分布规律 |
| 3.2.2 岩爆沿洞周分布规律 |
| 3.2.3 岩爆与掌子面距离 |
| 3.2.4 岩爆微震预测结果统计 |
| 3.3 秦岭输水隧洞微震释放能量特征 |
| 3.3.1 不同等级岩爆微震释放能量特征 |
| 3.3.2 不同等级岩爆微震释放能量对比 |
| 3.4 秦岭输水隧洞微震序列特征 |
| 3.5 岩爆孕育过程中微震时空分布规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 微震频谱和岩爆波形时频特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 岩爆孕育过程中微震活动幅频变化规律 |
| 4.3 岩爆孕育过程中微震活动时频分析 |
| 4.3.1 时频分析理论 |
| 4.3.2 微震活动时频分析 |
| 4.4 秦岭输水隧洞岩爆波形时频与能量分布特征 |
| 4.4.1 岩爆波形分类与时频分析 |
| 4.4.2 岩爆波形能量分布特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 隧洞围岩破坏结构面作用机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 RFPA软件简介 |
| 5.3 大尺度结构面破裂能量释放特征 |
| 5.3.1 断层力学性质对能量释放的影响 |
| 5.3.2 含锁固段结构面破裂能量释放特征 |
| 5.4 动静载荷作用下围岩破坏洞周结构面作用机制 |
| 5.4.1 结构面位置对隧洞围岩破坏的影响 |
| 5.4.2 结构面产状对隧洞围岩破坏的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结构面型岩爆孕育过程及预警研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 隐伏结构面识别与验证 |
| 6.2.1 隐伏结构面识别 |
| 6.2.2 隐伏结构面验证 |
| 6.3 结构面型岩爆孕育过程分析 |
| 6.3.1 4号支洞结构面型岩爆概述 |
| 6.3.2 岩体应力变化的SSS原理 |
| 6.3.3 微震事件个数、能量和能量指数 |
| 6.3.4 微震事件密度云图 |
| 6.4 基于定量地震学的结构面型岩爆预警 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 能量释放岩爆防控技术工程应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 钻孔应力解除爆破工程实践 |
| 7.2.1 4号支洞钻孔应力解除爆破试验方案 |
| 7.2.2 4号支洞钻孔应力解除爆破试验结果 |
| 7.3 高岩爆风险区径向应力释放钻孔工程实践 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点摘要 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）抽水蓄能电站主副厂房间振动传递途径研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 抽水蓄能电站厂房 |
| 1.1.2 厂房结构振动问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 基本理论与方法 |
| 2.1 线弹性有限元计算理论 |
| 2.1.1 单元刚度方程 |
| 2.1.2 总体刚度方程 |
| 2.2 结构动力学理论 |
| 2.2.1 模态分析 |
| 2.2.2 瞬态分析 |
| 3 副厂房结构自振特性分析与共振校核 |
| 3.1 有限元计算模型与参数取值 |
| 3.1.1 有限元计算模型 |
| 3.1.2 计算参数取值 |
| 3.2 模型自振特性计算 |
| 3.2.1 结构缝无填充时 |
| 3.2.2 结构缝有填充时 |
| 3.3 共振复核 |
| 3.4 小结 |
| 4 岩石形式对振动传递的影响 |
| 4.1 计算模型及计算方案 |
| 4.1.1 计算模型 |
| 4.1.2 计算方案 |
| 4.2 底部围岩模拟范围的影响 |
| 4.2.1 楼板响应 |
| 4.2.2 立柱响应 |
| 4.3 上下游与底部围岩共同作用下的振动响应 |
| 4.3.1 楼板响应 |
| 4.3.2 立柱响应 |
| 4.4 振动在不同位置围岩处传递的规律 |
| 4.4.1 振动位移的传递规律 |
| 4.4.2 均方根加速度的传递规律 |
| 4.5 小结 |
| 5 结构缝填充物对振动传递的影响 |
| 5.1 计算模型及计算方案 |
| 5.1.1 计算模型 |
| 5.1.2 计算方案 |
| 5.2 结构缝填充不同弹性模量材料时的振动响应 |
| 5.2.1 线性材料 |
| 5.2.2 非线性材料 |
| 5.2.3 振动在不同填充材料中传递的规律 |
| 5.3 不同结构缝填充深度的振动响应 |
| 5.3.1 填充材料弹模为28MPa |
| 5.3.2 填充材料弹模为280MPa |
| 5.3.3 填充材料弹模为2800MPa |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）三维空间影像技术在地质工程中的综合应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维激光扫描技术研究发展现状 |
| 1.2.2 数字摄影测量学研究发展现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究手段及技术路线 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 第2章 三维空间影像技术概述 |
| 2.1 三维激光扫描技术概述 |
| 2.1.1 三维激光扫描技术 |
| 2.1.2 三维激光扫描技术的基本原理 |
| 2.1.3 三维激光扫描技术的分类 |
| 2.1.4 三维激光扫描技术的基本技术指标 |
| 2.1.5 三维激光扫描技术与传统空间测量技术的对比分析 |
| 2.1.6 三维激光扫描技术误差分析 |
| 2.2 摄影测量技术概述 |
| 2.2.1 摄影测量的发展历史 |
| 2.2.2 数字摄影测量的基本原理 |
| 2.2.3 摄影测量技术的分类 |
| 2.2.4 摄影测量技术的基本技术指标 |
| 2.2.5 摄影测量技术误差分析 |
| 2.3 三维空间影像技术数据成果形式 |
| 2.3.1 三维点云数据 |
| 2.3.2 三维数字模型 |
| 2.4 三维激光扫描与摄影测量技术融合方法研究 |
| 2.4.1 三维空间坐标校准融合 |
| 2.4.2 三维点云数据匹配融合 |
| 第3章 三维空间影像数据获取与处理方法研究 |
| 3.1 三维激光扫描点云数据获取方法研究 |
| 3.1.1 三维点云数据现场获取工作流程 |
| 3.1.2 三维激光扫描机位点的选择与优化 |
| 3.1.3 三维点云数据彩色信息与灰度值 |
| 3.1.4 三维点云数据的采样间距与扫描时间 |
| 3.2 三维激光扫描点云数据处理方法研究 |
| 3.2.1 三维点云数据拼接 |
| 3.2.2 三维点云数据彩色信息配准 |
| 3.2.3 三维点云数据的坐标校准 |
| 3.2.4 三维点云数据中的植被剔除方法 |
| 3.3 数字近景摄影测量数据获取方法研究 |
| 3.3.1 现场工作流程 |
| 3.3.2 相机拍照的技术方法 |
| 3.4 无人机低空摄影测量数据获取方法研究 |
| 3.4.1 无人机低空摄影测量平台概述 |
| 3.4.2 无人机航线规划的原则与方法 |
| 3.4.3 数码相机的基本设置 |
| 3.4.4 地面坐标控制点的设置方法 |
| 第4章 三维空间影像技术在地形测量中的应用研究 |
| 4.1 传统地形测绘方法概述 |
| 4.1.1 有棱镜测量 |
| 4.1.2 免棱镜测量 |
| 4.2 基于三维空间影像技术地形海量点云数据的处理方法 |
| 4.2.1 基于不同比例尺地形图的点云数据的抽稀与提取 |
| 4.2.2 不同比尺地形图的测点间距选择 |
| 4.2.3 基于地形三维空间点云数据的地形图绘制 |
| 4.2.4 地形图等高线及地物匹配 |
| 4.2.5 地形图分幅 |
| 4.3 地形三维模型的建立 |
| 4.3.1 传统地形图三维模型化方法 |
| 4.3.2 基于三维点云数据的地形模型化方法 |
| 4.4 应用案例分析 |
| 4.4.1 基于三维激光扫描数据的地形图测量 |
| 4.4.2 基于无人机航拍的地形图测量 |
| 第5章 三维空间影像技术在岩体结构地质编录中的应用研究 |
| 5.1 岩体结构面三维点云数据的识别方法 |
| 5.1.1 基于三维点云数据中的结构面几何形态判识 |
| 5.1.2 基于三维点云数据中的结构面色彩信息判识 |
| 5.2 岩体结构面三维点云数据的提取方法 |
| 5.2.1 结构面空间形态提取方法研究 |
| 5.2.2 结构面空间出露迹线提取方法研究 |
| 5.3 岩体结构面产状的计算方法 |
| 5.3.1 结构面产状的计算原理 |
| 5.3.2 结构面产状计算的计算机编程 |
| 5.3.3 结构面产状自动统计分析编程 |
| 5.4 岩体结构快速辅助地质编录方法 |
| 5.4.1 快速地质编录 |
| 5.4.2 现场复核及补充地质调查 |
| 第6章 三维空间影像技术在地质测绘中的应用研究 |
| 6.1 基于三维空间影像技术危岩体调查方法研究 |
| 6.1.1 基于三维空间影像技术危岩体的识别与提取 |
| 6.1.2 危岩体几何尺寸的量测 |
| 6.1.3 危岩体裂缝调查 |
| 6.1.4 危岩体结构组合特征调查 |
| 6.1.5 危岩体不利结构面产状量测 |
| 6.1.6 危岩体勘察图件的生成 |
| 6.2 基于三维空间影像技术滑坡调查方法研究 |
| 6.2.1 基于三维空间影像数据滑坡调查的基本内容 |
| 6.2.2 三维空间影像技术在滑坡应急抢险中的应用 |
| 6.2.3 滑坡多期三维空间影像技术的对比分析 |
| 6.3 基于三维空间影像技术泥石流调查方法研究 |
| 6.3.1 基于三维激光扫描技术的泥石流调查 |
| 6.3.2 基于无人机摄影测量的泥石流调查 |
| 6.4 基于三维空间影像技术的隧道、地下硐室测量方法研究 |
| 6.4.1 地下空间三维点云数据获取 |
| 6.4.2 地下三维空间分布特征研究 |
| 6.4.3 地下隧道、硐室岩体结构调查 |
| 6.5 基于三维空间影像技术钻孔岩芯存储方法研究 |
| 6.5.1 钻孔岩芯的保存意义 |
| 6.5.2 钻孔岩芯三维空间影像数据的存储 |
| 6.6 基于三维空间影像技术物理模型测量方法研究 |
| 6.6.1 三维空间影像技术在物理模型试验中的意义 |
| 6.6.2 三维空间影像技术在离心机模型试验中的应用 |
| 6.6.3 三维空间影像技术在泥石流冲刷模型试验中的应用 |
| 6.7 基于三维空间影像技术变形监测方法研究 |
| 6.7.1 基于三维空间影像技术变形监测原理 |
| 6.7.2 三维空间影像技术在滑坡变形监测中的应用 |
| 6.7.3 三维空间影像技术在危岩体变形监测中的应用 |
| 6.7.4 三维空间影像技术在地面沉陷变形监测中的应用 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（5）窄缝挑流鼻坎水力特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 我国水资源及水能资源概况 |
| 1.2 我国水力发电的发展概况 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 研究内容和研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 第二章 水工模型试验基本理论 |
| 2.1 水工模型试验概述 |
| 2.1.1 水工模型试验的概念 |
| 2.1.2 水工模型试验的研究意义 |
| 2.2 水工模型试验的研究现状 |
| 2.3 水工模型试验的基本原理 |
| 2.3.1 相似定律 |
| 2.3.2 相似准则 |
| 2.3.3 缩尺影响 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 水工模型试验的分类 |
| 2.5 试验设备及试验步骤 |
| 2.5.1 试验场所 |
| 2.5.2 供水系统 |
| 2.5.3 基本固定设备 |
| 2.5.4 常规测试仪器 |
| 2.5.5 水工模型试验的步骤 |
| 第三章 马马崖一级水电站窄缝挑流鼻坎模型试验 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 枢纽概况 |
| 3.1.2 泄洪系统建筑物布置 |
| 3.1.3 底孔体型及运行方式 |
| 3.2 试验目的 |
| 3.3 试验内容 |
| 3.4 设计提供的基本资料 |
| 3.5 模型设计与制作 |
| 3.6 流量率定 |
| 3.7 底孔鼻坎修改试验 |
| 3.7.1 窄缝鼻坎的可行性研究 |
| 3.7.2 各鼻坎体型及方案比较 |
| 3.7.3 消力池尾槛冲击压强比较 |
| 3.7.4 鼻坎推荐方案的选取 |
| 第四章 推荐方案水力特性及研究分析 |
| 4.1 底孔体型 |
| 4.2 泄流能力 |
| 4.3 底孔压力分布及其分析 |
| 4.4 水流对消力池尾槛的冲击压力观测及分析 |
| 4.5 明流段水面线及流速分布 |
| 4.6 进口流态 |
| 4.7 水舌形态及河道流速分布特点 |
| 4.8 下游河道冲淤情况 |
| 4.9 掺气减蚀问题研究 |
| 4.10 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）高水头平面事故闸门动水关闭水动力特性及门槽水力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题背景及研究意义 |
| 1.3 高水头平面闸门动水关闭及门槽水力特性研究进展 |
| 1.3.1 闸门水动力作用荷载 |
| 1.3.2 平面闸门动水关闭的水动力特性研究进展 |
| 1.3.3 高水头平面闸门门槽水力学特性研究进展 |
| 1.4 主要研究内容和创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第2章 高水头平面闸门水动力特性模型试验研究 |
| 2.1 Mica电站进水口事故闸门和小湾底孔事故闸门简介 |
| 2.1.1 Mica电站进水口事故闸门 |
| 2.1.2 小湾底孔事故链轮闸门 |
| 2.1.3 Mica电站进水口和小湾底孔事故闸门的特点 |
| 2.2 Mica电站进水口事故闸门的动水关闭试验 |
| 2.2.1 试验模型设计和布置 |
| 2.2.2 Mica电站事故闸门动水关闭的试验结果 |
| 2.2.3 降低闸门竖向水力荷载的底缘体型修改试验 |
| 2.3 小湾底孔事故链轮闸门的动水关闭试验 |
| 2.3.1 模型设计和布置 |
| 2.3.2 闸门动水关闭的水力特性 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 平面闸门动水关闭过程的水动力数值模拟 |
| 3.1 闸门动水关闭的水动力数学模型及数值方法 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 自由表面VOF模型 |
| 3.1.3 数值计算方法 |
| 3.1.4 动网格方法 |
| 3.1.5 计算域及网格的划分 |
| 3.1.6 边界条件 |
| 3.1.7 初始条件 |
| 3.2 闸门动水关闭水动力特性的数值模拟 |
| 3.2.1 Mica电站进水口事故闸门动水关闭的模拟分析 |
| 3.2.2 小湾底孔事故闸门动水关闭的数值模拟分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 上游底缘倾角闸门的水动力特性数值模拟分析 |
| 4.1 闸门底缘体型及水力运行参数 |
| 4.2 运行水头对闸门底缘上托力的影响 |
| 4.2.1 计算工况 |
| 4.2.2 不同运行水头下闸门底缘压力计算结果 |
| 4.2.3 上游水头对闸门上托力系数的影响分析 |
| 4.3 上游底缘倾角对闸门上托力的影响 |
| 4.3.1 计算工况 |
| 4.3.2 不同上游底缘倾角体型闸门的上托力 |
| 4.3.3 闸门倾角对底缘上托力系数的影响 |
| 4.4 上游底缘厚度对闸门上托力的影响 |
| 4.4.1 计算工况 |
| 4.4.2 不同上游底缘厚度下闸门底缘压力计算结果 |
| 4.4.3 上游底缘厚度对上托力系数的影响 |
| 4.5 高水头对闸门上游底缘头部压力的影响 |
| 4.6 闸门启闭速度对闸门上托力的影响 |
| 4.7 复杂底缘体型下闸门的水动力荷载计算 |
| 4.7.1 折线型和底缘导圆角形式闸门的压力特性 |
| 4.7.2 底缘开孔型式下闸门竖向水荷载的计算 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 下游底缘倾角闸门的水动力特性数值模拟分析 |
| 5.1 闸门下游底缘倾角体型及运行水头参数 |
| 5.2 下游底缘倾角及上游水头对闸门下吸力的影响 |
| 5.2.1 不同下游底缘倾角对闸门下吸力的影响 |
| 5.2.2 不同上游水头对闸门下吸力的影响 |
| 5.3 尾水淹没条件对闸门底缘下吸力的影响 |
| 5.3.1 闸门底缘体型及计算工况 |
| 5.3.2 不同淹没水头下闸门底缘的下吸力 |
| 5.3.3 闸门底缘的下吸力系数 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 链轮闸门异形门槽水力特性研究 |
| 6.1 链轮闸门的异型门槽结构体型 |
| 6.2 异形门槽水力学数值模拟计算 |
| 6.2.1 门槽湍流数值模拟方法 |
| 6.2.2 计算域、网格及边界条件 |
| 6.2.3 模型的验证 |
| 6.2.4 异型门槽数值计算分析 |
| 6.3 异形门槽体型参数优化分析 |
| 6.3.1 异形门槽体型参数 |
| 6.3.2 不同异形墩头长度下异形门槽压力计算 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研情况 |
| 致谢 |
（7）含充填裂隙类岩石高围压条件下水渗流试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 渗流对岩体的作用问题 |
| 1.2.2 岩体结构对渗流的控制问题 |
| 1.2.3 裂隙岩体渗流的模型研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文的技术路线 |
| 1.3.3 本文的主要创新点 |
| 第二章 实验设计与仪器介绍 |
| 2.1 试验原理与理论 |
| 2.1.1 相似模拟研究的应用 |
| 2.1.2 单值条件相似 |
| 2.1.3 试件设计 |
| 2.2 三轴压缩试验及渗透性试验装置 |
| 2.2.1 高压渗透试验仪器的开发 |
| 2.2.2 本试验应用的仪器及系统主要功能与技术参数 |
| 2.2.3 试验系统结构及工作原理 |
| 第三章 单轴及假三轴压缩试验研究 |
| 3.1 含充填裂隙类岩石单轴试验研究 |
| 3.1.1 未贯通裂隙试件试验 |
| 3.1.2 贯通裂隙试件试验 |
| 3.2 假三轴压缩试验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 渗透性试验研究 |
| 4.1 裂隙岩体渗透结构面的水力特性 |
| 4.1.1 渗透结构面 |
| 4.1.2 渗透结构面的几何特征描述 |
| 4.2 裂隙岩体渗流场与应力场耦合问题 |
| 4.3 渗透系数与渗透率及其关系 |
| 4.4 瞬态压力脉冲法渗透系数计算原理 |
| 4.5 高压渗流试验 |
| 4.5.1 试验方法 |
| 4.5.2 不同围压渗透性试验研究 |
| 4.6 水压力对岩体的破坏作用 |
| 4.6.1 水压力对岩体强度的影响 |
| 4.6.2 水压力对岩体裂隙的破坏 |
| 4.6.3 高渗压破坏分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（8）华光潭拱坝扬压力偏高成因分析及安全性评价（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 研究背景及问题的提出 |
| 1.3 研究内容和主要工作 |
| 2 裂缝检测技术及方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 内部裂缝检测技术 |
| 2.3 本工程采用的裂缝检测方法 |
| 3 拱坝应力计算方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 拱坝应力计算方法 |
| 3.3 本课题采用的应力计算 |
| 4 拱坝监测资料分析方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 监测资料分析数学模型 |
| 4.3 本课题所采用的数学模型 |
| 4.4 参数反演 |
| 5 华光潭拱坝扬压力偏高成因分析 |
| 5.1 工程概述 |
| 5.2 扬压力及坝基排水现状 |
| 5.3 渗漏通道检测 |
| 5.4 施工质量复查 |
| 5.5 拱坝应力复核 |
| 6 华光潭拱坝实测性态分析 |
| 6.1 监测系统概况 |
| 6.2 实测性态分析 |
| 7 浅层基岩开裂原因分析及对大坝结构安全性的影响 |
| 7.1 浅层基岩开裂原因分析 |
| 7.2 对大坝结构安全性的影响评价 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 高水头平板闸门及闸门槽水流特性的研究现状 |
| 1.4 数值模拟在水利工程中的运用 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 紊流场数值模拟的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CFD的求解过程 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 紊流模型 |
| 2.3.2 VOF模型 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.5 离散方法 |
| 2.5.1 有限差分法 |
| 2.5.2 有限单元法 |
| 2.5.3 边界单元法 |
| 2.5.4 有限体积法 |
| 2.6 网格生成技术 |
| 2.7 计算方法 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 高水头隧洞平板闸门门槽水流数值模拟与体型优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型的建立 |
| 3.2.1 计算区域网格的划分 |
| 3.2.2 边界条件的设定 |
| 3.3 数值计算结果的验证 |
| 3.4 门槽流场的特性分析 |
| 3.4.1 门槽内漩涡的形成过程 |
| 3.4.2 门槽流场与速度场分布特点 |
| 3.4.3 门槽流场紊动能与耗散率分布特点 |
| 3.5 门槽体型优化 |
| 3.5.1 门槽宽深比的优化 |
| 3.5.2 门槽圆角比的优化 |
| 3.5.3 门槽错距比的优化 |
| 3.5.4 门槽斜坡比的优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高水头隧洞平板闸门小开度的数值模拟与试验对比分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验简介 |
| 4.2.1 模型试验总体布置 |
| 4.2.2 试验量测与数据采集 |
| 4.2.3 模型试验工况 |
| 4.3 数学模型的建立 |
| 4.4 门槽水流特征分析 |
| 4.4.1 门槽流态分析 |
| 4.4.2 门槽壁面压力分析 |
| 4.5 隧洞压力对比分析 |
| 4.6 流速场与自由水面线对比分析 |
| 4.7 隧洞流场紊动能与耗散率分布特点 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 存在的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及参与的项目 |
（10）公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 水平旋流洞的特点及应用现状 |
| 1.2.1 旋流洞的特点 |
| 1.2.2 水平旋流洞的研究及应用现状 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 2 公伯峡水平旋流泄洪洞体型 |
| 3 公伯峡水平旋流泄洪洞水力特性原型观测及成果 |
| 3.1 原型观测的目的和意义 |
| 3.2 原型观测测点及仪器布置 |
| 3.3 原型观测工况与试验过程 |
| 3.3.1 原型观测工况 |
| 3.3.2 原型观测内容及量测方法 |
| 3.4 水力特性原型观测成果 |
| 3.4.1 泄流能力 |
| 3.4.2 水流流态 |
| 3.4.3 压力特性 |
| 3.4.4 通气特性 |
| 3.4.5 水流掺气特性 |
| 3.4.6 竖井近壁流速分布及消能率 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 公伯峡水平旋流泄洪洞反演模型试验及成果 |
| 4.1 模型设计 |
| 4.2 模型试验工况 |
| 4.3 模型试验量测设备及测量方法 |
| 4.4 反演模型试验成果 |
| 4.4.1 泄流量 |
| 4.4.2 水流流态 |
| 4.4.3 压力特性 |
| 4.4.4 通气特性 |
| 4.4.5 水流掺气特性 |
| 4.4.6 水流流速特性 |
| 4.4.7 环流空腔直径 |
| 4.4.8 空腔环流流速夹角 |
| 4.4.9 消能率 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 公伯峡水平旋流泄洪洞原、模型水力特性对比与分析 |
| 5.1 缩尺效应 |
| 5.2 原、模型泄流量的比较 |
| 5.3 原、模型水流流态对比与分析 |
| 5.3.1 进口水流流态 |
| 5.3.2 掺气空腔形态 |
| 5.3.3 退水洞水流流态 |
| 5.4 原、模型压力特性的对比与分析 |
| 5.4.1 闸门开启过程 |
| 5.4.2 闸门全开过程 |
| 5.4.3 闸门关闭过程 |
| 5.5 原、模型通气特性的对比与分析 |
| 5.5.1 环形掺气坎通气孔 |
| 5.5.2 起旋室通气孔 |
| 5.6 原、模型掺气特性的对比与分析 |
| 5.7 原、模型流速特性的对比与分析 |
| 5.7.1 竖井近壁面流速 |
| 5.7.2 泄洪洞出口流速 |
| 5.8 原、模型消能率的对比与分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、步进电机在水工模型试验中的应用——以拉西瓦水电站进水口快速闸门模型试验为例（论文参考文献）
- [1]分层水气湍流及高速掺气水流的精细模拟[D]. 董宗师. 武汉大学, 2020
- [2]引汉济渭深埋隧洞岩爆孕育特征与微震监测预警研究[D]. 刘飞. 大连理工大学, 2020(07)
- [3]抽水蓄能电站主副厂房间振动传递途径研究[D]. 胡雁焯. 大连理工大学, 2019(02)
- [4]三维空间影像技术在地质工程中的综合应用研究[D]. 董秀军. 成都理工大学, 2015(04)
- [5]窄缝挑流鼻坎水力特性试验研究[D]. 徐海嵩. 西北农林科技大学, 2014(03)
- [6]高水头平面事故闸门动水关闭水动力特性及门槽水力特性研究[D]. 章晋雄. 中国水利水电科学研究院, 2013(11)
- [7]含充填裂隙类岩石高围压条件下水渗流试验研究[D]. 刘欣宇. 中南大学, 2012(03)
- [8]华光潭拱坝扬压力偏高成因分析及安全性评价[D]. 傅春江. 浙江大学, 2011(01)
- [9]平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究[D]. 黄海艳. 昆明理工大学, 2011(05)
- [10]公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究[D]. 南军虎. 西安理工大学, 2010(11)