自激吸氣脈沖液氣射流噴嘴的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-08-06 06:04
本文關(guān)鍵詞:自激吸氣脈沖液氣射流噴嘴的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究
更多相關(guān)文章: 自激吸氣 液氣射流 數(shù)值模擬 沖擊性能 沖蝕性能 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 水庫(kù)清淤
【摘要】:本文針對(duì)深水水庫(kù)庫(kù)底泥沙處理這一難題,在總結(jié)大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出一種處理深水環(huán)境淤積問(wèn)題的新型自激吸氣脈沖液氣射流噴嘴,并對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)得到其沖擊和吸氣性能的隨參數(shù)的變化規(guī)律,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出在液氣射流作用下,泥沙的懸浮高度、輸移距離。論文的研究結(jié)論為自激吸氣脈沖液氣射流技術(shù)在水庫(kù)清淤等實(shí)際工程中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。第一章綜述國(guó)內(nèi)外研究概況,闡述了研究的目的及意義和本文的研究?jī)?nèi)容,簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)外自激脈沖射流技術(shù)和水庫(kù)清淤技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用概況。第二章為自激吸氣脈沖射流的理論研究。主要對(duì)自激吸氣脈沖射流產(chǎn)生機(jī)理、自吸氣過(guò)程的發(fā)生機(jī)理的進(jìn)行理論分析,然后對(duì)自激吸氣脈沖液氣射流的沖蝕原進(jìn)行分析。第三章采用歐拉液氣兩相流模型,對(duì)水下自激吸氣脈沖射流噴嘴內(nèi)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得到了噴嘴內(nèi)部流動(dòng)速度分布、壓力分布和氣相體積分布,研究了裝置吸氣后氣水兩相混合過(guò)程。第四章通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)噴嘴在模擬水深10m~50m條件下進(jìn)行沖擊性能和沖蝕性能試驗(yàn),探究了在不同水深下液氣射流沖擊力的變化規(guī)律和徑向能量分布,進(jìn)一步闡述了沖蝕機(jī)理;通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),觀察和測(cè)試了自激吸氣式脈沖射流噴嘴的沖淤效果,并初步分析了液氣射流對(duì)沙床的作用機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】:自激吸氣 液氣射流 數(shù)值模擬 沖擊性能 沖蝕性能 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 水庫(kù)清淤
【學(xué)位授予單位】:華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TV145
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 研究的背景及意義9-10
- 1.1.1 研究的背景9-10
- 1.1.2 研究的意義10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展10-13
- 1.2.1 自激脈沖射流研究概況10-12
- 1.2.2 水庫(kù)清淤研究概況12-13
- 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容13-14
- 2 自激吸氣脈沖射流理論14-29
- 2.1 水射流技術(shù)的概念及分類14
- 2.2 淹沒(méi)水射流的特性14-19
- 2.2.1 淹沒(méi)水射流的一般特性15
- 2.2.2 淹沒(méi)水射流的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)15-16
- 2.2.3 淹沒(méi)水射流的動(dòng)力特性16-17
- 2.2.4 射流的打擊力和公式推導(dǎo)17-19
- 2.3 自激吸氣脈沖射流內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理研究19-21
- 2.3.1 自激振蕩脈沖射流發(fā)生機(jī)理19-20
- 2.3.2 自吸氣脈沖射流發(fā)生機(jī)理20-21
- 2.4 自吸氣脈沖射流沖蝕機(jī)理研究21-28
- 2.4.1 吸氣對(duì)射流軸線速度的影響21-23
- 2.4.2 空氣泡在紊流射流中的擴(kuò)散23-24
- 2.4.3 沖蝕機(jī)理的研究24-28
- 2.5 本章小節(jié)28-29
- 3 自激吸氣脈沖液氣射流噴嘴的數(shù)值模擬29-45
- 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)基礎(chǔ)知識(shí)29-33
- 3.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述29-30
- 3.1.2 CFD研究主要采用的計(jì)算方法及特點(diǎn)30-31
- 3.1.3 CFD求解過(guò)程31-32
- 3.1.4 FLUENT簡(jiǎn)介32-33
- 3.2 多相流模型簡(jiǎn)介33-34
- 3.3 歐拉-歐拉多相流模型34-39
- 3.3.1 體積分?jǐn)?shù)(Volume Fractions)34-35
- 3.3.2 控制方程35-39
- 3.4 網(wǎng)格劃分和數(shù)值計(jì)算39-41
- 3.4.1 網(wǎng)格劃分39-40
- 3.4.2 邊界條件40
- 3.4.3 數(shù)值計(jì)算方法40-41
- 3.5 模擬結(jié)果分析41-44
- 3.5.1 速度分布的研究41-42
- 3.5.2 壓力分布的研究42-43
- 3.5.3 氣水混合過(guò)程的研究43-44
- 3.6 本章小結(jié)44-45
- 4 自激吸氣脈沖液氣射流噴嘴的試驗(yàn)研究45-60
- 4.1 室內(nèi)試驗(yàn)45-51
- 4.1.1 試驗(yàn)裝置45-47
- 4.1.2 測(cè)量?jī)x表與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)47
- 4.1.3 沖蝕材料的選擇47-48
- 4.1.4 試驗(yàn)內(nèi)容48-49
- 4.1.5 沖擊性能分析49-50
- 4.1.6 沖蝕性能分析50-51
- 4.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)51-59
- 4.2.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介51-53
- 4.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容53-54
- 4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析54-59
- 4.3 本章小結(jié)59-60
- 5 結(jié)論與展望60-62
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研項(xiàng)目62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-67
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條
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,本文編號(hào):628619
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