竖缝式鱼道水力特性研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 符号说明 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 鱼道发展历史 | 第16-19页 |
| 1.3 鱼道分类及特点 | 第19-24页 |
| 1.3.1 传统鱼道 | 第19-22页 |
| 1.3.2 新型鱼道 | 第22-23页 |
| 1.3.3 其他类型鱼道 | 第23-24页 |
| 1.4 国内外鱼道研究进展 | 第24-28页 |
| 1.4.1 国外鱼道研究进展 | 第24-26页 |
| 1.4.2 国内鱼道研究进展 | 第26-28页 |
| 1.5 主要内容与技术路线 | 第28-31页 |
| 1.5.1 主要内容 | 第28-30页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第30-31页 |
| 第二章 竖缝式鱼道水力特性影响因素及相关参数 | 第31-45页 |
| 2.1 鱼道设计的生物学依据 | 第31-33页 |
| 2.1.1 鱼类的洄游行为 | 第31页 |
| 2.1.2 鱼类的趋性行为 | 第31-33页 |
| 2.1.3 鱼类的游泳行为 | 第33页 |
| 2.1.4 鱼类对外界环境的反应行为 | 第33页 |
| 2.2 竖缝式鱼道水力特性的影响因素 | 第33-39页 |
| 2.2.1 隔板型式 | 第34-38页 |
| 2.2.2 上下游水位差 | 第38-39页 |
| 2.2.3 池室长宽比 | 第39页 |
| 2.2.4 竖缝宽度 | 第39页 |
| 2.2.5 槽身坡度 | 第39页 |
| 2.3 竖缝式鱼道水力特性参数 | 第39-45页 |
| 2.3.1 流速 | 第40页 |
| 2.3.2 单位体积消能率 | 第40-41页 |
| 2.3.3 竖缝式鱼道的流量 | 第41-43页 |
| 2.3.4 竖缝式鱼道的紊动能 | 第43页 |
| 2.3.5 雷诺切应力 | 第43-45页 |
| 第三章 数值模拟计算基本理论 | 第45-53页 |
| 3.1 流体力学控制方程 | 第45-46页 |
| 3.1.1 质量守恒方程 | 第45页 |
| 3.1.2 动量守恒方程 | 第45-46页 |
| 3.2 控制方程离散方法 | 第46页 |
| 3.2.1 有限差分法 | 第46页 |
| 3.2.2 有限元法 | 第46页 |
| 3.2.3 有限体积法 | 第46页 |
| 3.3 湍流模型 | 第46-50页 |
| 3.3.1 Standard k-ε模型 | 第47-48页 |
| 3.3.2 RNG k-ε模型 | 第48页 |
| 3.3.3 Realizable k-ε模型 | 第48-50页 |
| 3.4 多相流模型 | 第50-51页 |
| 3.4.1 Eulerian模型 | 第51页 |
| 3.4.2 Mixture模型 | 第51页 |
| 3.4.3 VOF模型 | 第51页 |
| 3.5 流场计算方法 | 第51-53页 |
| 3.5.1 SIMPLE算法 | 第52页 |
| 3.5.2 SIMPLEC法 | 第52页 |
| 3.5.3 PISO算法 | 第52-53页 |
| 第四章 竖缝式鱼道隔板型式数值模拟研究 | 第53-76页 |
| 4.1 水力学局部模型试验 | 第54-58页 |
| 4.1.1 局部模型试验的目的 | 第54页 |
| 4.1.2 模型设计及量测方法 | 第54-55页 |
| 4.1.3 隔板方案比较 | 第55-58页 |
| 4.1.4 试验方法 | 第58页 |
| 4.2 模型试验成果 | 第58-60页 |
| 4.2.1 工况1水流流态 | 第58页 |
| 4.2.2 工况2水流流态 | 第58-59页 |
| 4.2.3 工况3水流流态 | 第59页 |
| 4.2.4 工况4水流流态 | 第59-60页 |
| 4.2.5 工况5水流流态 | 第60页 |
| 4.3 数值模拟计算 | 第60-62页 |
| 4.3.1 计算区域和网格划分 | 第61页 |
| 4.3.2 控制方程 | 第61-62页 |
| 4.3.3 边界条件 | 第62页 |
| 4.3.4 计算方法 | 第62页 |
| 4.4 数值模拟结果分析 | 第62-75页 |
| 4.4.1 模型验证 | 第62-65页 |
| 4.4.2 流场分析 | 第65-69页 |
| 4.4.3 主流区最大流速轨迹与流速沿程衰减情况 | 第69-71页 |
| 4.4.4 竖缝断面处流速分布 | 第71-73页 |
| 4.4.5 水池内单位体积消能率 | 第73-74页 |
| 4.4.6 隔板型式比较 | 第74-75页 |
| 4.5 小结 | 第75-76页 |
| 第五章 鱼道三维数值模拟计算研究 | 第76-93页 |
| 5.1 模型建立及网格划分 | 第76-77页 |
| 5.2 边界条件 | 第77页 |
| 5.3 RNG k-ε湍流模型 | 第77-80页 |
| 5.4 VOF模型 | 第80页 |
| 5.5 离散格式与流场计算方法 | 第80-81页 |
| 5.6 残差及时间步长 | 第81-82页 |
| 5.7 计算结果分析 | 第82-92页 |
| 5.7.1 鱼道池室不同高程流速分布 | 第83-85页 |
| 5.7.2 鱼道池室纵向断面流速分布 | 第85-87页 |
| 5.7.3 鱼道池室横向断面流速分布 | 第87-90页 |
| 5.7.4 鱼道池室不同位置三维流速分布 | 第90-92页 |
| 5.8 小结 | 第92-93页 |
| 第六章 鱼道休息池水力特性与改进研究 | 第93-109页 |
| 6.1 鱼道休息池水力特性研究 | 第93-97页 |
| 6.1.1 模型建立 | 第93页 |
| 6.1.2 网格划分、边界条件及计算方法 | 第93-94页 |
| 6.1.3 流场分析 | 第94-95页 |
| 6.1.4 不利流态改进措施 | 第95-97页 |
| 6.2 整流挡板不同布置位置改进研究 | 第97-99页 |
| 6.3 整流挡板不同尺寸改进研究 | 第99-107页 |
| 6.3.1 流场分析 | 第100-102页 |
| 6.3.2 主流区水力特性分析 | 第102-104页 |
| 6.3.3 回流区水力特性分析 | 第104-107页 |
| 6.4 综合分析 | 第107-108页 |
| 6.5 小结 | 第108-109页 |
| 第七章 鱼道90°转弯段水力特性研究 | 第109-117页 |
| 7.1 模型建立 | 第109-110页 |
| 7.2 网格划分、边界条件及计算方法 | 第110页 |
| 7.3 数值模拟结果分析 | 第110-115页 |
| 7.3.1 流场分析 | 第110-111页 |
| 7.3.2 紊动能分析 | 第111-112页 |
| 7.3.3 主流区最大流速轨迹与流速沿程衰减情况 | 第112-114页 |
| 7.3.4 水池内单位体积消能率 | 第114-115页 |
| 7.4 鱼类上溯耗能情况研究 | 第115-116页 |
| 7.5 小结 | 第116-117页 |
| 第八章 结论与展望 | 第117-119页 |
| 8.1 结论 | 第117-118页 |
| 8.2 展望 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-123页 |
| 致谢 | 第123-125页 |
| 攻读硕士期间所发表的学术论文 | 第125页 |
