Luận án Nghiên cứu một số đặc trưng thủy lực ở đập tràn có tường ngực biên cong

Tên luận án:

Nghiên cứu các đặc trưng thủy lực của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

Ngành:

Kỹ thuật Thủy lợi

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong, một loại công trình thủy lợi, thủy điện quan trọng nhưng còn hạn chế về nghiên cứu chế độ thủy lực và tiêu chuẩn thiết kế tại Việt Nam. Đề tài đặt mục tiêu làm rõ các đặc trưng thủy lực của dòng chảy và đề xuất phương pháp, công thức, đồ thị để xác định lưu lượng, vận tốc, và áp suất. Đối tượng nghiên cứu là đập tràn thực dụng hình cong với mặt cắt Creager-Ophixerop và WES, hoạt động trong điều kiện chảy có áp.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp kế thừa các kết quả trong và ngoài nước, điều tra thực nghiệm, mô hình vật lý và thống kê. Luận án đã sử dụng 04 mô hình thực nghiệm (1 mô hình Creager-Ophixerop và 3 mô hình WES) với các tỉ lệ khác nhau để thu thập dữ liệu thủy lực, sau đó áp dụng tiêu chuẩn Froude và phương pháp quy hoạch thực nghiệm để phân tích. Các kết quả thí nghiệm mô hình được kiểm định độ tin cậy với sai số thấp.

Những đóng góp chính của luận án bao gồm: xây dựng và đề xuất công thức mới (3.7) cùng đồ thị (Hình 3.32) để tính hệ số lưu lượng µ cho đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong trong phạm vi cột nước làm việc H/D=1,6÷3,0. Luận án cũng xác định hệ số lưu tốc φ (0,94÷0,98) để tính độ sâu mực nước trong trường hợp chảy có áp, đồng thời đề xuất ứng dụng bảng tọa độ không thứ nguyên và biểu đồ để xác định đường mặt nước và vận tốc. Đặc biệt, luận án đề xuất phương pháp xác định hệ số giảm áp Cpmax để tính áp suất nhỏ nhất và xây dựng các biểu đồ không thứ nguyên về phân bố áp suất trên mặt tràn ở đoạn chảy tự do. Ngoài ra, nghiên cứu đã xác định giới hạn định lượng chế độ chảy từ không áp sang có áp khi H/D≥1,6 và đưa ra quy trình tính toán thủy lực cho đập tràn thực dụng có tường ngực, đã ứng dụng thành công cho hồ chứa Bản Lải.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
  • 6. Những đóng góp mới của luận án
• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG
  • 1.1 Khái quát chung về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
    • 1.1.1 Cấu tạo đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
    • 1.1.2 Một số ứng dụng của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
    • 1.1.3 Đặc điểm dòng chảy qua đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
  • 1.2 Các nghiên cứu về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
  • 1.3 Kết quả nghiên cứu về đập tràn thực dụng hình cong
  • 1.4 Kết quả nghiên cứu về công trình tháo xả sâu, xả mặt kết hợp xả sâu
  • 1.5 Những vấn đề tồn tại
  • 1.6 Kết luận chương 1
• CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY LỰC Ở ĐẬP TRÀN CÓ TƯỜNG NGỰC
  • 2.1 Phương pháp xác định chế độ dòng chảy
  • 2.2 Phương pháp nghiên cứu mô hình thuỷ lực
    • 2.2.1 Tiêu chuẩn tương tự thuỷ động lực học
    • 2.2.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và xây dựng hàm hồi quy
  • 2.3 Xây dựng phương trình nghiên cứu thực nghiệm
  • 2.4 Mô hình nghiên cứu thực nghiệm
  • 2.5 Kết luận chương 2
• CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG THỦY LỰC CỦA ĐẬP TRÀN CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG
  • 3.1 Kết quả và đánh giá kết quả thực nghiệm
    • 3.1.1 Xác định giới hạn chế độ chảy
    • 3.1.2. Khả năng tháo và hệ số lưu lượng
    • 3.1.3 Đường mặt nước
    • 3.1.4 Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm vận tốc dòng chảy
    • 3.1.5 Phân bố áp suất trên đập tràn có tường ngực
      • 3.1.5.1 Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm áp suất trên mặt tràn
      • 3.1.5.2 Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm áp suất lên tường ngực
  • 3.2 Xác định một số đặc trưng thủy lực của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong
    • 3.2.1 Xây dựng công thức tính hệ số lưu lượng
    • 3.2.2 Xác định đường mặt nước và vận tốc dòng chảy
      • 3.2.2.1 Xác định đường mặt nước
    • 3.2.3 Quy luật phân bố áp suất trên mặt tràn
      • 3.2.3.1 Quy luật phân bố áp suất mặt tràn dạng Creager-Ophixerop
      • 3.2.3.2 Quy luật phân bố áp suất trên mặt tràn WES
    • 3.2.4 Xác định áp suất trên tường ngực
  • 3.3 Kết luận chương 3
• CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THUỶ LỰC CỦA ĐẬP TRÀN THỰC DỤNG CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG
  • 4.1 Quy trình tính toán thủy lực
    • 4.1.1 Xác định kích thước công trình
    • 4.1.2 Tính kiểm tra khả năng tháo
    • 4.1.3 Tính đường mặt nước, vận tốc
    • 4.1.4 Phân bố áp suất
      • 4.1.4.1 Trên mặt tràn
      • 4.1.4.2. Trên tường ngực
    • 4.1.5 Quy trình tính toán
  • 4.2 Ứng dụng
  • 4.3 Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • 1. Kết luận chung của luận án
  • 2. Những đóng góp mới của luận án
  • 3. Kiến nghị
  • 4. Hướng nghiên cứu tiếp