摻氣水流在彎道中氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-23 22:37
自然界中的天然河道和水利輸水建筑中常以彎曲的形狀存在,而水流運(yùn)動(dòng)在彎道作用下又呈現(xiàn)出特殊的水力特性:彎道水面存在橫向比降、彎道環(huán)流、水流動(dòng)力軸線偏移等,這些水力特性影響著河流的泥沙運(yùn)動(dòng)、河道航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等。另一方面,泄洪、消能形成的摻氣水流在不同水流結(jié)構(gòu)作用下使水流摻氣濃度分布不同,從而影響著水生態(tài)環(huán)境。以往的研究中,彎道水流更多的是從其水流結(jié)構(gòu)、紊動(dòng)特性、污染物輸移等方面進(jìn)行的,對(duì)摻氣水流的研究更多的是從摻氣機(jī)理以及溢洪道、消能工安全性方面進(jìn)行的。忽略了摻氣水流在不同水流結(jié)構(gòu)作用下?lián)綒鉂舛戎胤植紝?duì)建筑物及水生態(tài)的影響。所以本文展開(kāi)對(duì)摻氣水流在彎道特殊水流結(jié)構(gòu)下的氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律試驗(yàn)研究。本文采用水工模型試驗(yàn)結(jié)合理論分析的方法,以消能水體為摻氣水流,在消能工下游布置由起始直段、左向彎道、中間直段、右向彎道、末尾直段組成的彎道模型,分析水流在彎道中運(yùn)動(dòng)的水力特性,通過(guò)實(shí)測(cè)彎道內(nèi)摻氣濃度分布,分析彎道水流結(jié)構(gòu)對(duì)摻氣濃度分布規(guī)律的影響及氣體在彎道中遷移擴(kuò)散擴(kuò)率。得出:實(shí)測(cè)彎道水面線發(fā)現(xiàn)彎道水面橫比降從水流進(jìn)入彎道后開(kāi)始產(chǎn)生,并且增大至彎頂附近出現(xiàn)極大值,彎頂至彎道出口橫比降減小,出口后直段...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 彎道水流概述
1.1.2 摻氣水流概述
1.2 前人研究成果
1.2.1 彎道水流研究現(xiàn)狀
1.2.2 摻氣水流研究現(xiàn)狀
1.2.3 水流結(jié)構(gòu)下氣體遷移擴(kuò)散研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 摻氣水流在彎道中氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律的研究意義
1.5 本章小結(jié)
第二章 彎道水力學(xué)理論
2.1 紊流理論
2.1.1 紊流運(yùn)動(dòng)方程
2.1.2 紊流時(shí)均流速分布
2.2 彎道水面形態(tài)
2.2.1 水面橫比降
2.2.2 水面超高
2.3 彎道環(huán)流
2.3.1 彎道環(huán)流形成機(jī)理
2.3.2 環(huán)流類型
2.3.3 環(huán)流強(qiáng)度及其分布
2.4 彎道中縱向流速的分布
2.4.1 縱向垂線平均流速的分布
2.4.2 水流動(dòng)力軸線
2.5 本章小結(jié)
第三章 彎道水流模型試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1 模型試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1.1 試驗(yàn)研究的目的和內(nèi)容
3.1.2 試驗(yàn)?zāi)P椭谱髋c布置
3.1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量與測(cè)點(diǎn)布置
3.2 試驗(yàn)摻氣水流的實(shí)現(xiàn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 彎道水流水面形態(tài)及水力特性試驗(yàn)分析
4.1 彎道水面形態(tài)分析
4.2 時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)特性
4.3 時(shí)均流速分布特性
4.3.1 縱向垂線平均流速與水動(dòng)力軸線
4.3.2 橫向流速垂線分布
4.4 本章小結(jié)
第五章 彎道水流摻氣濃度分布試驗(yàn)分析
5.1 摻氣濃度沿程分布特性
5.2 摻氣濃度垂向分布特性
5.3 摻氣濃度橫向分布特性
5.4 彎道中氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項(xiàng)目
發(fā)表的論文
參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3768887
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 彎道水流概述
1.1.2 摻氣水流概述
1.2 前人研究成果
1.2.1 彎道水流研究現(xiàn)狀
1.2.2 摻氣水流研究現(xiàn)狀
1.2.3 水流結(jié)構(gòu)下氣體遷移擴(kuò)散研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 摻氣水流在彎道中氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律的研究意義
1.5 本章小結(jié)
第二章 彎道水力學(xué)理論
2.1 紊流理論
2.1.1 紊流運(yùn)動(dòng)方程
2.1.2 紊流時(shí)均流速分布
2.2 彎道水面形態(tài)
2.2.1 水面橫比降
2.2.2 水面超高
2.3 彎道環(huán)流
2.3.1 彎道環(huán)流形成機(jī)理
2.3.2 環(huán)流類型
2.3.3 環(huán)流強(qiáng)度及其分布
2.4 彎道中縱向流速的分布
2.4.1 縱向垂線平均流速的分布
2.4.2 水流動(dòng)力軸線
2.5 本章小結(jié)
第三章 彎道水流模型試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1 模型試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1.1 試驗(yàn)研究的目的和內(nèi)容
3.1.2 試驗(yàn)?zāi)P椭谱髋c布置
3.1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量與測(cè)點(diǎn)布置
3.2 試驗(yàn)摻氣水流的實(shí)現(xiàn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 彎道水流水面形態(tài)及水力特性試驗(yàn)分析
4.1 彎道水面形態(tài)分析
4.2 時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)特性
4.3 時(shí)均流速分布特性
4.3.1 縱向垂線平均流速與水動(dòng)力軸線
4.3.2 橫向流速垂線分布
4.4 本章小結(jié)
第五章 彎道水流摻氣濃度分布試驗(yàn)分析
5.1 摻氣濃度沿程分布特性
5.2 摻氣濃度垂向分布特性
5.3 摻氣濃度橫向分布特性
5.4 彎道中氣體遷移擴(kuò)散規(guī)律
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項(xiàng)目
發(fā)表的論文
參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3768887
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