文档介绍：天津大学
硕士学位论文
一维瞬变流数值计算应用研究及其可视化仿真
姓名:高波
申请学位级别:硕士
专业:水利水电工程
指导教师:林继镛;杨敏
20030101
中文摘要①通过计算不同流量的充水流速,确定了充水流量;②建立了普渡河倒虹吸的边界数学模型,用面向对象的编程方法编写了和面向对象的编程方法,并对三维图形生成、三维动画、图形数据结构设计等技术进行了深入的研究,为编写可视化仿真软关键词:管道非恒定流支配方程、特征线法、面向对象的方法、可视本文以一维管道非恒定流数值计算为主线,分别对普渡河倒虹吸管道水力学问题和北京板桥峪抽水蓄能水电站过渡过程进行了分析和计算,在此基础上,对可视化系统仿真进行了深入研究,并以一维管道非恒定流数值计算方法为仿真算法,就普渡河倒虹吸水力学问题编写了系统仿真软件。本文内容如下:压艿浪脖淞髦骺胤匠套;K母鋈⒎址匠蹋缓蟀刺卣飨攵云斩珊拥购缥ρ侍猓导扑悖饩隽艘韵挛侍猓充水计算类和输水计算类的程序,模拟了充水和输水过程,确定了在不同输水流量下倒虹吸管道无压流与有压流交界面的位置,为概化的物理模型提供了试验边界条件,并对倒虹吸输水振荡特性进行了探讨。治隽怂缯竟晒滩⒔⒓扑闶P例如调压井,水轮机,分叉管系等嘈戳思扑愠绦颍樗懔吮本┌迩庞水蓄能水电站水力过渡过程。隽讼低撤抡婧涂墒踊母拍睿治隽嗣嫦蚨韵蟮姆抡娼晒Ρ嘈雌斩珊拥购缥抡嫒砑沟玫购缥P涂墒踊力计算过程可视化及水力计算结果可视化。法推导其适合编程的差分方程,并且讨论了管道上下游边界条件。件奠定了基础。化仿真
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⒄在我们滚活静谶界中,如采秽为留意,就会发琨流体静非恒定流现象。当我们打开水龙头,水刚开始流出时,管内的液体就处于恒定流状态,水流如一段时间后,流体才会趱于稳定。河邋中因为暴雨襁流引怒河道水位暴涨过程,闸门囊阕过程弓胶忧舷掠未裎坏牟ǘ┢髌谟蛟嫖畗东系绞豹波动等等,帮属予菲藿定流大薅胃激分为骥滚菲蘧定流释考援流穰定流褥大类。鞠流薅僵寇流主要发生我人工或者天然渠道、河道或水槽中,自由水面一般和大气相连:有压流非恒定流弼经常存在予地下河、倒虹吸管道中,~般不和大气接触。管道有压菲蜒定流是水剥工程中嚣要经常面对的问题,对工稷的影嗨很大,是水力学研究的一个方向。本文中的管道非懒定流指的都魑有压流。蛰递攥定滤楚援毒联管遂内任意患黪滚爨秘压力不坟与该点熬整鬟毒关,还与时间有关,艿篮愣魇保苣诘牧髁亢脱沽σ怯敫玫愕奈混嘤泄往往是一释瞧定流淘勇一耱恒宠流过浚状态。这释避渡有辩还禳蒯燕,产生巨大静压力升高,此时,也把这种臁力孵变过程称为水击,在水电站过渡过穰中常称为水锤。管道非恒定流发生在倒虹吸输水管邋内,会引起管道振动,甚至发生共振现象,对管道积嫩属建筑梅成破辐。同时警道走郝压力如果过大,凌会弓瘅醯浪裂,造成工程事故。嚣毽定流瑗象纛泰力发电工纛中囊为常霓,它存在于重黧零电辩、现代箍永蔷能水电站、供水系统以及热电站和核电站的冷却系统中,是水电工程设计和施工重婺的问题。确定作用在疆力管道内的最大水锤值,飚负荷时最大转速上升值,查明作用在水轮机转轮上最大可自嵯蛄χ担约岸运缯竟ぷ饔绪笠R庖宓钠他参数做出估计,这些指标对确定隧洞衬砌结构尺寸,决定联力管道、水轮机涡悫良及阀门终麦熬燮厚都楚骞影响懿,越瘩电滚造绥靼鼓拳掺标郝骞壹羧瓣影管道毽定流现象翔魏普遍,盈对工程又燕翔诧鬟要,辩菲恒定流方程酶准确快速求解成了人们关注的焦点。如果能够用数学公式来描述,求得令人满意的非恒定流现蒙。响。第一章前言
解,满足工程的需要,则会产生巨大的经济和社会效益,能够增加水利工程设计的科技含量,提高施工质量,节省大量的人力物力,并且对其他计算学科具有很虽然流体力学已导出了支配流体运动的、具有十分普遍意义的、整齐的方程组,并且数学分析又给出了一系列解各种类型微分方程的巧妙方法,似乎所