latticework法在水电站工程流固耦合问题中的应用论文

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1、摘要摘要近年来，我国水电事业发展迅速，一大批水电站正在规划、设计和兴建中，水电站工程中涉及到大量的流固耦合问题。从十九世纪中叶以来，液体的非恒定流动一直是人们研究的课题。在水利水电工程中，当流道横向尺度与纵向尺度相当时，水流的二维和三维特性往往比较明显，用一维方法进行水力过渡过程计算一般难以反映实际，因此分析多维计算分析方法势在必行。本文采用了Latticework法的基本理论和计算方法，对水利水电工程中经常遇到的流固耦合问题进行了较为深入的研究，并用实例表明此法的稳定性和可靠性。首先，本文系统总结了多维流体数值计算的方法，提出了全文的主要

2、内容和创新点，详细介绍了流固耦合和Latticework法的基本理论和计算方法。其次，将Latticework法应用于水利水电工程实践中，在Latticework法对水库一大坝相互作用的研究基础上，将其理论应用于长廊式调压室结构与动水压力相互作用问题中，研究了调压室的受力情况，Lattieework法可以较好地在计算模型中反映调压室洞室的荷载和边界约束条件等因素。还将Latticework法应用于简单圆筒式调压室结构与动水压力相互作用的流固耦合计算中，随着调压室结构尺寸增大，调压室结构的应力值显著增大，因此，在满足水电站运行要求的情况下，应

3、该尽量减少调压室的结构尺寸。在算例分析中，将考虑流固耦合和不考虑流固耦合的问题进行比较，发现，在工程实际中流固耦合的影响在一定程度上是不容忽视的。最后，对全文所做工作进行了总结，并指出了有待进一步深入研究的相关问题。关键词：流固耦合Latticework法二维瞬变流动水压力AbSfraCtAbstractlntheseyearS，China’swaterresourcesandhydropowerengineeringhaSdeVelopedrapidly．Alotofhydropowerstationsa肥plannin易designin

4、gandconstructing．Theseprojectsrefertomanyfluid—soIidinteractiOnprObIem，moreanentiOnshouldbepaid．Sincethemid—l9thcentlJry，thetransientflowhaLsbeenthetopic．Inwaterresourcesandhydropowerengineering，two．dimensiOnalandthree-dimensionalcharacter．stjcsaremoreobvious．whenthevenica

5、landhOrizontalscalesOftheflowareclose．itisdj币culttosimulatethetransientflowwithOne—dimensionalmethods，soanalysisofmulti—dimensionalapproachisimperatiVe．TheL甜iceworkmethod’sbasictheo叫andcomputationalmethodhaLsbeenusedinthepaper，andin—depthstudiedonsOIid-fluidinteractionissu

6、esinthewaterresourcesandhydropowerproject．AtlaSt，theexamplesshowthatthemethod’sstabilityandreliability．FirSt，thepapersummarizedthemulti-dimensionalfluidnumericalcalcuJationmethodandputf．onvardthemaincontentandinnoVationofthepaper'thendetails0nthesoIid-fluidinteractionandLa

7、niceworkmethod’sbaSictheo拶andmethodofcalculation．Secondly，Latticeworkmethodwillbeappliedtohydropowerprojectinpract；ce．Latticeworkmethodw舔ap—iedinreservoir—da帅interaction，onthebaSisofthis，thetheO叫isapPliedtothepromenadesu唱echamberstructureandhydrodynamicpressureinteraction．

8、Thesu唱echamber’sstressdistribution：atthetopofthedamtheshearstressiszero，theremainingpoint