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,而水流運動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、水流動力軸線偏移等,這些水力特性影響著河流的泥沙運動、河道航運、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構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構、紊動特性、污染物輸移等方面進行的,對摻氣水流的研究更多的是從摻氣機理以及溢洪道、消能工安全性方面進行的。忽略了摻氣水流在不同水流結構作用下?lián)綒鉂舛戎胤植紝ㄖ锛八鷳B(tài)的影響。所以本文展開對摻氣水流在彎道特殊水流結構下的氣體遷移擴散規(guī)律試驗研究。本文采用水工模型試驗結合理論分析的方法,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動的水力特性,通過實測彎道內摻氣濃度分布,分析彎道水流結構對摻氣濃度分布規(guī)律的影響及氣體在彎道中遷移擴散擴率。得出:實測彎道水面線發(fā)現(xiàn)彎道水面橫比降從水流進入彎道后開始產生,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...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：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 水流結構下氣體遷移擴散研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內容
    1.4 摻氣水流在彎道中氣體遷移擴散規(guī)律的研究意義
    1.5 本章小結
第二章 彎道水力學理論
    2.1 紊流理論
        2.1.1 紊流運動方程
        2.1.2 紊流時均流速分布
    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)流形成機理
        2.3.2 環(huán)流類型
        2.3.3 環(huán)流強度及其分布
    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 水流動力軸線
    2.5 本章小結
第三章 彎道水流模型試驗簡介
    3.1 模型試驗簡介
        3.1.1 試驗研究的目的和內容
        3.1.2 試驗模型制作與布置
        3.1.3 試驗數(shù)據(jù)測量與測點布置
    3.2 試驗摻氣水流的實現(xiàn)
    3.3 本章小結
第四章 彎道水流水面形態(tài)及水力特性試驗分析
    4.1 彎道水面形態(tài)分析
    4.2 時均動水壓強特性
    4.3 時均流速分布特性
        4.3.1 縱向垂線平均流速與水動力軸線
        4.3.2 橫向流速垂線分布
    4.4 本章小結
第五章 彎道水流摻氣濃度分布試驗分析
    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 彎道中氣體遷移擴散規(guī)律
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 作者攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的項目
    發(fā)表的論文
    參與的科研項目



本文編號：3768887