【摘要】：低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)在產(chǎn)出高品質(zhì)淡水的同時(shí),也會(huì)產(chǎn)生溫度值和鹽度值均較普通海水升高的熱濃鹽水。熱濃鹽水排入海域中是否會(huì)對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生影響急待研究。本文應(yīng)用MIKE軟件建立了三維數(shù)值計(jì)算模型,用來(lái)研究海水淡化工程外排熱濃鹽水與自然海水的對(duì)流擴(kuò)散和傳熱傳質(zhì)過(guò)程,探索排放后流場(chǎng)、鹽度場(chǎng)、溫度場(chǎng)隨時(shí)間推移的三維分布。主要研究成果如下:(1)建立了三維水動(dòng)力及鹽度、溫度對(duì)流擴(kuò)散控制方程組;總結(jié)了湍流數(shù)值模擬方法,并合理選取了湍流閉合模式,即采用渦粘模型,應(yīng)用水平渦粘系數(shù)和垂向渦粘系數(shù)來(lái)描述自然水體體的三維湍流流動(dòng);介紹了模型的邊界條件,以及MIKE3 FM模型的數(shù)值求解方法。(2)設(shè)計(jì)了理想水槽物理模型,研究結(jié)果表明:熱濃鹽水經(jīng)對(duì)流擴(kuò)散過(guò)程后的鹽度和溫度的表面分布和垂向分布均在一定范圍內(nèi)周期性地進(jìn)行變化,鹽度和溫度的分布非常相似,說(shuō)明對(duì)流對(duì)其分布起主導(dǎo)作用;在垂直方向,同一表面位置處的鹽度值和溫度值會(huì)隨著深度的增加而升高,流速隨深度的增加而降低。(3)建立了遼東灣海域三維水動(dòng)力模型,潮位計(jì)算數(shù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明:模擬計(jì)算輸出的潮位與實(shí)測(cè)潮位數(shù)據(jù)符合度良好;數(shù)值模擬結(jié)果基本準(zhǔn)確地反映了遼東灣海域潮流場(chǎng)變化,適合用于熱濃鹽水排放對(duì)流擴(kuò)散規(guī)律的數(shù)值模擬研究。(4)在遼東灣三維水動(dòng)力模型的基礎(chǔ)上,研究了與大連地紅沿河核電站共建的某海水淡化廠外排熱濃鹽水的對(duì)流擴(kuò)散規(guī)律。研究結(jié)果表明:鹽度升高主要集中在距海岸線的最大距離為4.58km的區(qū)域內(nèi),遼東灣內(nèi)大部分海域并未受熱濃鹽水排放的影響,溫度場(chǎng)和鹽度場(chǎng)的表面分布都隨著潮流做周期性的變化,溫度場(chǎng)和鹽度場(chǎng)的分布很接近,沒(méi)有產(chǎn)生雙擴(kuò)散現(xiàn)象,表明鹽度和溫度表面分布主要受湍動(dòng)對(duì)流的影響。在垂直方向,同一表面位置處的海水流速隨深度的增加而逐漸降低,溫度值和鹽度值皆隨著深度增加而逐漸升高。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P747;X145

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630943