螺旋流排沙涡管三维流场数值模拟研究

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1、分类号：TV135.9学校代码：10712UDC：626研宄生学号：2012050876密级：公开S灶农林奇牧大学2015届攻读硕士学位研究生学位（毕业）论文螺旋流排沙涡管三维流场数值模拟研究学科专业水利水电工程研究方向水力学与水工建筑物研究生孙佳乾指导教师张根广研宄员_完成时间2015年5月中国陕西杨凌Classificationcode:TV135.9Universitycode:10712UDC:626Postgraduatenumber:S2012050876Confidentialitylevel:publicThesisforMaster’sDegreeNorthw

2、estA＆FUniversityin20153DNUMERICALSIMULATIONOFVORTEXTUBESEDIMENTESCAPINGWITHSPIRALFLOWMajor:hydraulicandhydroelectricengineeringResearchfield:hydraulicstructuresandhydraulicsNameofPostgraduate:SunJiaqianAdviser:ProfessorZhangGenguangDateofsubmission:2015.05YanglingShaanxiChina研究生学位（毕业）论文的独创性声

3、明本人声明：所呈交的硕士学位（毕业）论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料=与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：勒时间：加文年Z月2•曰导师指导研宄生学位（毕业）论文的承诺本人承诺

4、：我的硕士研究生.所呈交的硕士学位（毕业）论文是在我指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》而获得的研究结果。如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。导师签名：'二f7时间：年/月斗曰关于研宄生学位（毕业）论文使用授权的说明本学位（毕此）论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位（毕业）论

5、文的全部或部分内容授权汇编录入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大学后，发表或者使用本学位（毕业）论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按《中华人民共和国著作权法》等有关规定接受处理并承担法律责任》任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人)未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。(保密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、

6、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文）研究生签名：孙也时间：■年/月>日导师签名：时间：年/月今曰螺旋流排沙涡管三维流场数值模拟研究摘要我国的河流含沙量普遍较高，由于河道来沙量大，进渠泥沙多,因而造成水轮机、泵站机器磨损，渠道淤积,有的被迫停水清淤,给工农业生产带来很大损失。螺旋流排沙涡管是一种较为经济实用的排沙措施，主要应用于灌溉渠系及水电站引水渠道的泥沙处理，具有结构简单、施工方便、消耗水量少、排沙效果明显等优点。因此，分析研究螺旋流的形成条件、排沙机理、耗水量及涡管中流速分布，对解决渠底泥沙淤积问题、提高泵站运行寿命以及螺旋流排沙工程的方案优化设计具有很大的现实意义。螺

7、旋流排沙涡管的设计和内部螺旋流流场的流速结构是螺旋流排沙研究的两个重要内容，鉴于目前对螺旋流排沙涡管的研究主要建立在物理模型试验的基础上，而物理模型试验周期长，费用高及不能确切观测螺旋流流场等缺陷，本文利用FLUENT软件，建立了螺旋流排沙涡管的三维模型并对涡管内流场进行了三维数值模拟。模拟采用SIMPLE算法，以RNGk-模型封闭Reynolds方程，采用VOF法追踪自由表面。主要研究结果如下：（1）通过对螺旋流排沙涡管的三维数值模拟，得到了引水渠道及螺旋流排沙涡管内完整流场信息，通过与