【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速增長和現(xiàn)代化進程的加快,水庫、湖泊等地表水已經(jīng)成為絕大多數(shù)城市的主要飲用水水源,內(nèi)源污染是目前大多數(shù)水庫亟需解決的水質(zhì)問題之一。水庫水溫分層是內(nèi)源污染的主要誘因之一。內(nèi)波具有強大的混合水體能力,能夠有效地破壞水溫分層,從而高效地對源水水質(zhì)進行原位修復(fù),降低水處理的綜合成本。因此,將內(nèi)波技術(shù)與水質(zhì)原位修復(fù)技術(shù)相結(jié)合具有重大的經(jīng)濟意義以及現(xiàn)實意義。本研究利用間歇式機械混合中試裝置產(chǎn)生的周期性循環(huán)水流作為擾動源,在模型分層水庫中,在不同溫度梯度下,通過分別采用調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速、固定出水口面積大小和改變出水口開啟度、固定電動機轉(zhuǎn)速兩種途徑來改變出水口循環(huán)水流流速,研究了揭示了實驗室模擬水庫中內(nèi)波從有到無的臨界F_(rc),并比較了不同運行工況條件下的內(nèi)波特性。主要得出以下重要結(jié)論:(1)固定電動機間歇運行周期為運行45s、停止10s,當(dāng)間歇式機械混合中試裝置出水口開啟度為10cm?45cm時,通過改變電動機轉(zhuǎn)速控制內(nèi)波擾動源的強弱,探究了溫度梯度為0.44℃/cm、0.35℃/cm、0.27℃/cm、0.22℃/cm下的臨界F_(rc)。研究發(fā)現(xiàn),臨界F_(rc)與溫度梯度無關(guān)。(2)電動機間歇運行周期不變,當(dāng)間歇式機械混合中試裝置電動機轉(zhuǎn)速為600 rpm/min時,通過改變出水口開啟度控制內(nèi)波擾動源的強弱,探究了溫度梯度為0.44℃/cm、0.35℃/cm、0.27℃/cm、0.22℃/cm下的臨界F_(rc)。發(fā)現(xiàn),不同溫度梯度的臨界F_(rc)均一致。(3)在同一溫度梯度下,當(dāng)電動機間歇運行周期固定為運行45s、停止10s時,無論是固定出水口開啟度、調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速還是固定電動機轉(zhuǎn)速、變換出水口開口面積,實驗得到的臨界F_(rc)均一致。(4)當(dāng)調(diào)整電動機間歇運行周期為運行45s、停止20s時,內(nèi)波周期基本等于間歇式機械混合中試裝置的運行周期;在溫度梯度以及出水口開啟度相同條件下,內(nèi)波波高、波速以及波長隨電動機轉(zhuǎn)速增大出現(xiàn)先增加再降低的態(tài)勢,內(nèi)波混合時間隨著電動機轉(zhuǎn)速變大而減少;在相同的溫度梯度以及電動機轉(zhuǎn)速情況下,內(nèi)波波高隨出水口開口的增大而減小,內(nèi)波混合時間隨著出水口的增大而變大;在電動機轉(zhuǎn)速與出水口一致的情況下,內(nèi)波波高隨著溫度梯度的增加而增大,內(nèi)波混合時間與溫度梯度呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X524
【圖文】：

圖 2.1 實驗室模型水庫圖冷裝置的分布位置參見[1]（圖 2.2 所示溫度時，溫度控制器通過溫度傳感探頭縮機開始通過冷凝管制冷，當(dāng)制冷達到水溫最終在密度流的作用下趨于一致形成變溫層，水體中間形成溫度梯度較小時。在實驗中，空調(diào)處于關(guān)閉狀態(tài)

圖 2.1 實驗室模型水庫圖制冷裝置的分布位置參見[1]（圖 2.2 所示）。機溫度時，溫度控制器通過溫度傳感探頭的壓縮機開始通過冷凝管制冷，當(dāng)制冷達到設(shè)底部水溫最終在密度流的作用下趨于一致，上，形成變溫層，水體中間形成溫度梯度較大的12 個小時。在實驗中，空調(diào)處于關(guān)閉狀態(tài)。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李燕;馬曉婷;焦鍵;賈爾恒·阿哈提;;外源污染對山美水庫總氮和總磷的影響分析[J];水資源與水工程學(xué)報;2015年04期

2 孫昕;李丹;李選龍;解岳;;曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波破壞水庫水溫分層的機理[J];中國環(huán)境科學(xué);2015年06期

3 孫昕;卞晶;解岳;葉麗麗;馬蘭;;曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波破壞水庫水溫分層的過程與效果[J];中國環(huán)境科學(xué);2015年02期

4 梁川;洪方文;姚志崇;;有限深分層流體中運動物體尾流生成內(nèi)波的一種移動脈動源方法[J];水動力學(xué)研究與進展A輯;2015年01期

5 孫昕;葉麗麗;黃廷林;劉偉;;破壞水庫水溫分層系統(tǒng)的能量效率估算:以金盆水庫為例[J];中國環(huán)境科學(xué);2014年11期

6 孫昕;葉麗麗;劉偉;解岳;卞晶;;分層水庫曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波特性及消減分層效果[J];水利學(xué)報;2014年10期

7 朱海;王玲玲;唐洪武;曾誠;;湖庫內(nèi)波的生成傳播特性及其環(huán)境效應(yīng)研究進展[J];水利學(xué)報;2014年04期

8 王進;尤云祥;胡天群;朱敏慧;王小青;魏崗;;密度分層流體中不同長徑比拖曳潛體激發(fā)內(nèi)波特性實驗[J];科學(xué)通報;2012年08期

9 魏崗;吳寧;徐小輝;蘇曉冰;尤云祥;;線性密度分層流體中半球體運動生成內(nèi)波的實驗研究[J];物理學(xué)報;2011年04期

10 隋聚艷;蔡小超;;淺談我國水資源利用的現(xiàn)狀及對策[J];科技信息;2010年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 張善武;基于變系數(shù)KdV-type理論模型的南海北部內(nèi)孤立波傳播演變過程研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

2 李柏山;水資源開發(fā)利用對漢江流域水生態(tài)環(huán)境影響及生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究[D];武漢大學(xué);2013年

3 王瑩;滇池內(nèi)源污染治理技術(shù)對比分析研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

4 于佳;實驗室條件下內(nèi)波生成和演化的可視化測量[D];中國海洋大學(xué);2008年

5 李丙瑞;海洋中的內(nèi)波及其演變、破碎和所致混合[D];中國海洋大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 任廣林;分層水體機械混合誘導(dǎo)產(chǎn)生內(nèi)波的條件和特性[D];西安建筑科技大學(xué);2017年

2 程雪娜;分層水環(huán)境曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波形成及破碎的過程與機理[D];西安建筑科技大學(xué);2017年

3 閔文;巢湖市環(huán)城河內(nèi)源污染釋放及生態(tài)修復(fù)模擬試驗[D];安徽建筑大學(xué);2016年

4 李選龍;有限密度分層中曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波的條件與特性[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 高陽;分層流內(nèi)波生成機理研究[D];上海交通大學(xué);2015年

6 葉麗麗;分層水庫曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波特性及破壞分層效果[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

7 趙雪楓;瀘沽湖溫度分層季節(jié)變化及其環(huán)境效應(yīng)[D];暨南大學(xué);2014年

8 卞晶;曝氣誘導(dǎo)內(nèi)波破壞水庫水溫分層中試研究[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

9 楊超;陽澄西湖外源污染通量及污染物漁業(yè)利用技術(shù)研究[D];蘇州大學(xué);2013年

10 馬瑞玲;深海內(nèi)波傳播模型及其數(shù)值模擬的研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

本文編號：2736212