U形渠道圆头量水柱测流影响因素试验及模拟

• 作者: 刘嘉美 刘英 王文娥 胡笑涛
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 流场 流速 模型 圆头量水柱 V形尾翼 数值模拟 U形渠道
• 年，卷（期）: 2014,（19）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 97-106
• 页数: 10页
• 分类号: S274.4
• 字数: 7833字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.19.012

摘要

为研究U形渠道圆头量水柱的测流规律及影响因素，基于绕流理论和RNG k-ε湍流模型，对18种体型圆头量水柱5种工况下的水力性能进行全流场数值计算，获得了时均流场、断面流速分布及柱后水流流态，并与实测值进行对比。同时，通过模型试验与数值仿真研究了V形尾翼对测流的影响。结果表明：水力参数的实测值与模拟值具有较好的一致性，渠道底坡为1/1000，流量为45.01 L/s，收缩比及长宽比分别为0.50和2时，驻点处横断面最大流速模拟值与实测值相对误差为1.51%，水深15 cm 位置剖面最大流速模拟值与实测值相对误差为0.45%。适宜长宽比的V形尾翼可以有效改善过槽水流：当收缩比为0.50～0.75时，建议长宽比为3/2～2；当收缩比＜0.50时，长宽比应相应增大，但不宜＞5/2。通过回归分析得到的圆头量水柱流量计算公式，在收缩比为0.63时最大测流误差为4.95%，平均误差仅为0.10%，该研究为圆头量水柱在中国北方灌区末级渠系的进一步应用提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王文娥	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	56	512	14.0	20.0
2	刘英	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	14	121	6.0	11.0
3	胡笑涛	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	51	838	14.0	28.0
4	刘嘉美	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	3	52	3.0	3.0