TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Tên tác giả: ĐỖ NGỌC ÁNH
Người hướng dẫn:
PGS.TS Nguyễn Danh Oanh
PGS.TS Lê Văn Nghị
Tên luận án: “Nghiên cứu một số đặc trưng thủy lực ở đập tràn có tường ngực biên cong”
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Mã số: 62-58-02-02
Đơn vị đào tạo sau đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU
1. Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận án
1.1. Mục đích nghiên cứu
-Làm rõ được đặc trưng về thủy lực của dòng chảy ở đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong;
– Đề xuất được phương pháp, công thức, đồ thị xác định lưu lượng, vận tốc và áp suất dòng chảy ở đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong.
1.2. Đối tượng nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu là một số đặc trưng thủy lực gồm chế độ chảy, lưu lượng tháo, vận tốc, áp suất ở đập tràn thực dụng hình cong có tường ngực biên cong (gọi tắt là đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong) chảy có áp.
– Phạm vi nghiên cứu trong giới hạn của đập tràn với dạng mặt tràn WES, Ophixerop có tường ngực biên congở điều kiện làm việc khi tỉ số H/Ha≤1,5 hay H/D≤3 và dòng chảy phía sau tường ngực chảy tự do hoặc cửa van mở hoàn toàn.
2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
– Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu, kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước.
– Phương pháp điều tra thu thập các kết quả thí nghiệm công trình thực tế.
– Phương pháp thực nghiệm mô hình vật lý: Xây dựng, thí nghiệm và thu thập số liệu mô hình thủy lực.
– Phương pháp thống kê: Phân tích đánh giá, kiểm chứng và so sánh với các kết quả nghiên cứu khác trong và ngoài nước. Xây dựng các công thức, bảng biểu, đồ thị phục vụ tính toán áp dụng thực tế.
3. Các kết quả chính và kết luận
3.1. Những điểm mới khoa học của luận án
– Xây dựng và đề xuất mới công thức và đồ thị tính hệ số lưu lượng cho đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong; phạm vi cột nước làm việc H/D=1,6+3,0.
– Xác định được hệ số lưu tốc ọ để tính độ sâu mực nước trong trường hợp chảy có áp. Xây dựng và kiến nghị ứng dụng bảng tọa độ không thứ nguyên để tính đường mặt nước và vận tốc trên mặt tràn.
– Đề xuất phương pháp xác định hệ số giảm áp Cpmax để xác định áp suất nhỏ nhất ở phần chảy có áp trên đập tràn. Xây dựng các biểu đồ không thứ nguyên để tính áp suất trên mặt tràn ở đoạn chảy tự do.
3.2. Kết luận
– Đập tràn thực dụng hình cong với 2 dạng mặt cắt Creager-Ophixerop và WES là 2 dạng mặt cắt được ứng dụng phổ biến nhất. Các tính toán đặc trưng thủy lực của chúng được hướng dẫn tương đối đầy đủ qua các tài liệu tham khảo hiện có.
– Đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong với 2 dạng mặt cắt Creager-Ophixerop và WES đã có những ứng dụng trong thực tế, việc nghiên cứu tính các đặc trưng thủy lực với các loại đập này còn rất hạn chế. Thực tế gặp khó khăn khi tìm các tài liệu hướng dẫn tính toán, tham khảo.
– Luận án đã sử dụng phương pháp mô hình vật lý, xử lý số liệu theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm với hàm hồi quy tuyến tính và phương pháp thống kê thực nghiệm để nghiên cứu xác định các đặc trưng thuỷ lực ở đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong.
– Luận án đã nghiên cứu thực nghiệm cho mặt cắt Creager-Ophixerop trên 01 mô hình tỉ lệ 1/64 với 4 trường hợp chiều cao lỗ D=5+8m tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sông biển; đã thu thập, phân tích, đánh giá kết quả thí nghiệm mô hình vật lý ở đập tràn mặt tràn WES ở mô hình 2, 3 tỉ lệ 1/48, mô hình 4 tỉ lệ 1/100.
– Nghiên cứu tính toán, phân tích lý thuyết và thực nghiệm về chế độ dòng chảy cũng đã xác định được giới hạn định lượng chế độ chảy từ không áp sang có áp khi H/D≥1,6.
– Kết quả nghiên cứu thực nghiệm của luận án với các biến đổi không thứ nguyên, xử lý số liệu theo phương pháp bình phương tối thiểu đề xuất công thức mới (3.7) để tính hệ số lưu lượng theo tỉ số H/D phản ánh trực tiếp đến chế độ chảy có áp. Luận án cũng đã đưa ra biểu đồ xác định đường mặt nước, vận tốc, áp suất trên mặt tràn.
– Luận án đã đưa ra quy trình tính toán đặc trưng thủy lực cho đập tràn thực dụng có tường ngực và áp dụng thành công cho một công trình.
3.3. Hướng nghiên cứu tiếp
– Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện tính toán một số đặc trưng thủy lực với phạm vi cột nước làm việc lớn hơn, các vấn đề về mạch động vận tốc, áp suất, phễu xoáy và xâm thực, các loại đường cong mặt tràn khác.
– Nghiên cứu, xem xét điều kiện làm việc với bài toán không gian để xét đến các ảnh hưởng về hình dạng, kích thước.
– ghiên cứu mô hình toán để ứng dụng nhằm tối ưu hóa các phương án thiết kế; giảm khối lượng, chi phí cho công tác nghiên cứu mô hình thực nghiệm.
