突擴(kuò)明渠水動(dòng)力特性及對(duì)魚(yú)類(lèi)游泳行為影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 20:16
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類(lèi)在河流中修建了大量的壩、堤、堰、閘等水利工程,在滿(mǎn)足對(duì)防洪、發(fā)電、供水等方面需求的同時(shí),也改變了河流原有的水文和水動(dòng)力條件,魚(yú)類(lèi)的生境也相應(yīng)改變。突擴(kuò)明渠下游水流的重要特征是邊界層分離再附著流動(dòng),類(lèi)似這種水流經(jīng)常出現(xiàn)在丁壩、河岸突出的巖石、閘堰、過(guò)魚(yú)設(shè)施過(guò)魚(yú)孔以及電廠尾水渠等突擴(kuò)段下游,魚(yú)類(lèi)也常常遇到或集聚在此處,因此研究突擴(kuò)明渠水流對(duì)于魚(yú)類(lèi)游泳行為的影響很有必要。本文通過(guò)水動(dòng)力學(xué)和魚(yú)類(lèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)等學(xué)科交叉,運(yùn)用水槽試驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段相結(jié)合開(kāi)展突擴(kuò)明渠水動(dòng)力特性及對(duì)魚(yú)類(lèi)游泳行為影響研究,通過(guò)簡(jiǎn)化突擴(kuò)明渠為單邊突擴(kuò)型式,研究了3個(gè)突擴(kuò)比體型和5個(gè)不同特征流速共15個(gè)工況的水動(dòng)力特性和魚(yú)類(lèi)游泳行為特性。論文主要內(nèi)容及成果包括以下幾個(gè)方面:(1)收集整理了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究資料,總結(jié)分析了關(guān)于魚(yú)類(lèi)運(yùn)動(dòng)、魚(yú)類(lèi)習(xí)性、突擴(kuò)明渠的水動(dòng)力特性等方面的研究成果。(2)選擇喜流性淡水魚(yú)類(lèi)為對(duì)象,在水槽中安裝單邊突擴(kuò)明渠模型,開(kāi)展不同來(lái)流條件下不同體長(zhǎng)魚(yú)類(lèi)游泳行為水槽試驗(yàn),采用高速攝像機(jī)獲取魚(yú)類(lèi)游泳行為圖像,采用動(dòng)物行為學(xué)分析魚(yú)類(lèi)的游動(dòng)模式和游動(dòng)范圍。(3)利用軟件模擬計(jì)算了突擴(kuò)明...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江科學(xué)院湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 突擴(kuò)明渠的水動(dòng)力特性
1.2.2 水動(dòng)力環(huán)境變化對(duì)魚(yú)類(lèi)游泳行為影響
1.2.3 魚(yú)類(lèi)的生理特性
1.2.4 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的分類(lèi)
1.2.5 魚(yú)類(lèi)游泳速度
1.3 章節(jié)劃分及主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線及研究方法
2 突擴(kuò)明渠水動(dòng)力特性研究
2.1 計(jì)算方案
2.1.1 模擬范圍
2.1.2 模擬工況
2.1.3 控制方程
2.1.4 邊界條件
2.2 模型驗(yàn)證
2.3 計(jì)算成果及分析
2.3.1 流場(chǎng)特性
2.3.2 流速矢量分析
2.3.3 渦量場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析
2.3.4 紊動(dòng)能分布分析
2.4 本章小結(jié)
3 魚(yú)類(lèi)游泳行為特性水槽試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)魚(yú)來(lái)源與暫養(yǎng)
3.2 試驗(yàn)裝置
3.2.1 試驗(yàn)水槽
3.2.2 突擴(kuò)明渠模型
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 試驗(yàn)條件
3.3.2 工況設(shè)置
3.3.3 觀測(cè)方法
3.3.4 試驗(yàn)步驟
3.4 數(shù)據(jù)處理
3.5 試驗(yàn)成果及分析
3.5.1 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)類(lèi)型
3.5.2 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)范圍
3.6 本章小結(jié)
4 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)模式與水動(dòng)力特性響應(yīng)關(guān)系
4.1 游動(dòng)類(lèi)型影響因素分析
4.1.1 模式一:沿主流直接上溯模式
4.1.2 模式二:曲折上溯類(lèi)型
4.1.3 模式三:回流區(qū)內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間徘徊模式
4.1.4 模式四:退出試驗(yàn)區(qū)域模式
4.2 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)模式數(shù)量分布
4.2.1 游動(dòng)模式數(shù)量隨流速變化的分布
4.2.2 游動(dòng)模式數(shù)量隨β變化的分布
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向[J]. 文傳浩,滕祥河. 開(kāi)放導(dǎo)報(bào). 2017(03)
[2]學(xué)習(xí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)講話精神體會(huì)與認(rèn)識(shí)[J]. 龍斌. 江淮水利科技. 2016(06)
[3]為建設(shè)長(zhǎng)江綠色生態(tài)廊道筑牢第一道防線[J]. 田靈燕,董明銳. 中國(guó)水利. 2016(08)
[4]管流與明渠層流的總流機(jī)械能方程及機(jī)械能損失計(jì)算[J]. 薛嬌,劉士和. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2016(01)
[5]走生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展之路讓中華民族母親河永葆生機(jī)活力[J]. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2016(01)
[6]三維結(jié)構(gòu)水中剛彈耦合運(yùn)動(dòng)附加質(zhì)量特性分析[J]. 劉瑩,楊衡,王毅娜,王慶周,張阿漫. 江蘇船舶. 2014(05)
[7]流速對(duì)云南華鯪幼魚(yú)游泳行為的影響[J]. 鐘金鑫,張倩,李小榮. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(35)
[8]魚(yú)類(lèi)游泳速度分類(lèi)方法的探討[J]. 王萍,桂福坤,吳常文. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué). 2010(05)
[9]湍流模型的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀[J]. 陳永輝,王強(qiáng),樸明波. 能源與環(huán)境. 2009(02)
[10]健康珠江評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 金占偉,李向陽(yáng),林木隆,許進(jìn). 人民珠江. 2009(01)
博士論文
[1]一種超磁機(jī)器魚(yú)的設(shè)計(jì)和游動(dòng)控制的數(shù)值模擬[D]. 胡俊林.大連理工大學(xué) 2016
[2]三種對(duì)蝦游泳能力及其游泳生理的比較實(shí)驗(yàn)研究[D]. 于曉明.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[3]船舶壓載水旋流分離處理的應(yīng)用理論研究[D]. 任福安.大連海事大學(xué) 2005
[4]環(huán)境因子對(duì)史氏鱘生長(zhǎng)的影響及其調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 李大鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]用COMSOL多物理場(chǎng)軟件研究平面渦旋流動(dòng)[D]. 宗明.南昌大學(xué) 2016
[2]長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變背景下重慶市生態(tài)行政研究[D]. 劉思利.重慶大學(xué) 2016
[3]各向同性紊流的試驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 王潔.重慶交通大學(xué) 2015
[4]水閘水力特性三維數(shù)值模擬研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 丁賢臣.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]定位格架棒束通道水力性能分析[D]. 宋立峰.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[6]機(jī)器魚(yú)人工側(cè)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與環(huán)境感知研究[D]. 仲昆.華東交通大學(xué) 2014
[7]長(zhǎng)絲裂腹魚(yú)和短須裂腹魚(yú)的游泳能力和游泳行為研究[D]. 張沙龍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[8]流速對(duì)長(zhǎng)薄鰍游泳行為及運(yùn)動(dòng)能量代謝的影響[D]. 葉超.西南大學(xué) 2014
[9]鯽魚(yú)(Carassius auratus(Linnaeus))游泳行為的初步實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李寅凡.上海海洋大學(xué) 2011
[10]后臺(tái)階流動(dòng)傳熱的格子Boltzmann模擬[D]. 孫凱華.天津大學(xué) 2009
本文編號(hào):3270298
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江科學(xué)院湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 突擴(kuò)明渠的水動(dòng)力特性
1.2.2 水動(dòng)力環(huán)境變化對(duì)魚(yú)類(lèi)游泳行為影響
1.2.3 魚(yú)類(lèi)的生理特性
1.2.4 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的分類(lèi)
1.2.5 魚(yú)類(lèi)游泳速度
1.3 章節(jié)劃分及主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線及研究方法
2 突擴(kuò)明渠水動(dòng)力特性研究
2.1 計(jì)算方案
2.1.1 模擬范圍
2.1.2 模擬工況
2.1.3 控制方程
2.1.4 邊界條件
2.2 模型驗(yàn)證
2.3 計(jì)算成果及分析
2.3.1 流場(chǎng)特性
2.3.2 流速矢量分析
2.3.3 渦量場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析
2.3.4 紊動(dòng)能分布分析
2.4 本章小結(jié)
3 魚(yú)類(lèi)游泳行為特性水槽試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)魚(yú)來(lái)源與暫養(yǎng)
3.2 試驗(yàn)裝置
3.2.1 試驗(yàn)水槽
3.2.2 突擴(kuò)明渠模型
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 試驗(yàn)條件
3.3.2 工況設(shè)置
3.3.3 觀測(cè)方法
3.3.4 試驗(yàn)步驟
3.4 數(shù)據(jù)處理
3.5 試驗(yàn)成果及分析
3.5.1 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)類(lèi)型
3.5.2 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)范圍
3.6 本章小結(jié)
4 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)模式與水動(dòng)力特性響應(yīng)關(guān)系
4.1 游動(dòng)類(lèi)型影響因素分析
4.1.1 模式一:沿主流直接上溯模式
4.1.2 模式二:曲折上溯類(lèi)型
4.1.3 模式三:回流區(qū)內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間徘徊模式
4.1.4 模式四:退出試驗(yàn)區(qū)域模式
4.2 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)模式數(shù)量分布
4.2.1 游動(dòng)模式數(shù)量隨流速變化的分布
4.2.2 游動(dòng)模式數(shù)量隨β變化的分布
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向[J]. 文傳浩,滕祥河. 開(kāi)放導(dǎo)報(bào). 2017(03)
[2]學(xué)習(xí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)講話精神體會(huì)與認(rèn)識(shí)[J]. 龍斌. 江淮水利科技. 2016(06)
[3]為建設(shè)長(zhǎng)江綠色生態(tài)廊道筑牢第一道防線[J]. 田靈燕,董明銳. 中國(guó)水利. 2016(08)
[4]管流與明渠層流的總流機(jī)械能方程及機(jī)械能損失計(jì)算[J]. 薛嬌,劉士和. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2016(01)
[5]走生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展之路讓中華民族母親河永葆生機(jī)活力[J]. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2016(01)
[6]三維結(jié)構(gòu)水中剛彈耦合運(yùn)動(dòng)附加質(zhì)量特性分析[J]. 劉瑩,楊衡,王毅娜,王慶周,張阿漫. 江蘇船舶. 2014(05)
[7]流速對(duì)云南華鯪幼魚(yú)游泳行為的影響[J]. 鐘金鑫,張倩,李小榮. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(35)
[8]魚(yú)類(lèi)游泳速度分類(lèi)方法的探討[J]. 王萍,桂福坤,吳常文. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué). 2010(05)
[9]湍流模型的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀[J]. 陳永輝,王強(qiáng),樸明波. 能源與環(huán)境. 2009(02)
[10]健康珠江評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 金占偉,李向陽(yáng),林木隆,許進(jìn). 人民珠江. 2009(01)
博士論文
[1]一種超磁機(jī)器魚(yú)的設(shè)計(jì)和游動(dòng)控制的數(shù)值模擬[D]. 胡俊林.大連理工大學(xué) 2016
[2]三種對(duì)蝦游泳能力及其游泳生理的比較實(shí)驗(yàn)研究[D]. 于曉明.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[3]船舶壓載水旋流分離處理的應(yīng)用理論研究[D]. 任福安.大連海事大學(xué) 2005
[4]環(huán)境因子對(duì)史氏鱘生長(zhǎng)的影響及其調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 李大鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]用COMSOL多物理場(chǎng)軟件研究平面渦旋流動(dòng)[D]. 宗明.南昌大學(xué) 2016
[2]長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變背景下重慶市生態(tài)行政研究[D]. 劉思利.重慶大學(xué) 2016
[3]各向同性紊流的試驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 王潔.重慶交通大學(xué) 2015
[4]水閘水力特性三維數(shù)值模擬研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 丁賢臣.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]定位格架棒束通道水力性能分析[D]. 宋立峰.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[6]機(jī)器魚(yú)人工側(cè)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與環(huán)境感知研究[D]. 仲昆.華東交通大學(xué) 2014
[7]長(zhǎng)絲裂腹魚(yú)和短須裂腹魚(yú)的游泳能力和游泳行為研究[D]. 張沙龍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[8]流速對(duì)長(zhǎng)薄鰍游泳行為及運(yùn)動(dòng)能量代謝的影響[D]. 葉超.西南大學(xué) 2014
[9]鯽魚(yú)(Carassius auratus(Linnaeus))游泳行為的初步實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李寅凡.上海海洋大學(xué) 2011
[10]后臺(tái)階流動(dòng)傳熱的格子Boltzmann模擬[D]. 孫凱華.天津大學(xué) 2009
本文編號(hào):3270298
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