《NACA翼型量水設施測流機理及水力最佳化研究》是依託鄭州大學，由孫斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：NACA翼型量水設施測流機理及水力最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫斌
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
槽類量水建築物是一種灌區常見的特設量水設施，NACA翼型量水設施的經典翼面外形具有良好的流體動力特性，對其流場結構進行研究是討論其測流機理的關鍵。本項目基於模型試驗與數值仿真技術，通過討論不同工況下經典NACA翼型量水槽、量水柱的過流能力範圍、臨界淹沒度、水頭損失、佛汝德數、壅水高度等相關水力參數，分析其測流機理及流場結構，並將研究成果與相似工況下巴歇爾量水槽、無喉道量水槽進行類比研究，討論翼型外形控制方程在改變過流環境條件下的適應性，確定各量水設施的適用條件及選型標準；針對量水設施在小坡降低水頭灌區易出現阻水等問題，構建自動集成與最佳化體系，基於參數化方法與最佳化算法理論，對經典NACA翼型量水設施進行多目標水力最佳化研究，最終提出相應的最佳化方法及基於該方法得到的具有良好測流精度與適應性的新型量水設施。項目成果不僅能夠為灌區量水技術發展提供一定的建議，而且對現有水力學問題的研究也有一定的參考。
結題摘要
槽類量水設施的測流機理研究是灌區量水工作的基礎。本項目以經典NACA翼型量水槽為研究對象，採用理論分析、模型試驗與數值仿真相結合的方法，討論其測流機理及流場特性，同時構建多目標最佳化體系，提出一種具有良好測流精度與適應性的新型量水設施，並將其與不同型制的量水槽進行類比研究。主要成果如下：（1）通過參數化方法與最佳化算法理論構建了翼型量水設施的多目標最佳化平台，對經典NACA翼型量水設施進行多目標水力最佳化並驗證其可靠性。（2）完成了經典NACA翼型量水槽與最佳化翼型量水槽的流場結構類比研究，討論二者的測流機理與流場結構。（3）研究了不同工況下經典NACA翼型量水槽、NACA翼型量水柱、最佳化翼型量水槽及巴歇爾量水槽的流場特性、測流比率、水頭損失、佛汝德數等水力參數，討論了各型量水設施的測流方式、擾流機理及流場結構等。研究成果不僅有利於進一步推動灌區節水和實現可持續發展，而且對現有水力學問題的研究也有一定的參考價值。
