隨著我國水利事業(yè)的迅速發(fā)展,高壩的建設(shè)日益增多,使得高速水流引起的各種水力學(xué)問題更受到重視,其中最重要的問題之一是高速水流引起的空蝕破壞問題。減免空蝕破壞最經(jīng)濟有效的方法是設(shè)置摻氣減蝕措施。目前,工程上設(shè)置摻氣減蝕措施的類型有很多,如摻氣挑坎、摻氣跌坎、摻氣槽或其組合式。本文通過模型試驗,研究了泄槽底部設(shè)置較為特殊的凸型摻氣坎和凹型摻氣坎的水力特性,并與直線型摻氣坎進行對比,分析了三種坎型坎后的空腔特性、摻氣濃度以及脈動壓強等特性,并總結(jié)出三種坎型的優(yōu)缺點。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)通過控制變量法研究了三種坎型的摻氣空腔長度和空腔回水流態(tài)。對比分析了不同坎型的空腔長度、空腔回水深度與單寬流量、弗勞德數(shù)的關(guān)系,并對單寬流量q和空腔回水深度d的關(guān)系進行函數(shù)擬合。研究表明相同流量下直線型摻氣坎的空腔長度最大;凸型摻氣坎和凹型摻氣坎都有利于減弱空腔回水。(2)分析了三種坎型近底板和近側(cè)墻區(qū)域摻氣濃度變化規(guī)律。不同流量下三種摻氣坎在水舌落點后一定距離(距離摻氣坎后x=80cm)之前,相同流量下近底板的摻氣濃度為凸型摻氣坎的最大,直線型摻氣坎的次之,凹型摻氣坎的最小;近側(cè)墻摻氣的濃度則為直線型...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 高速水流的相關(guān)水力現(xiàn)象
    2.1 空化與空蝕
        2.1.1 空化與空蝕的概述
        2.1.2 空化的分類
        2.1.3 空化的影響
        2.1.4 空蝕破壞的工程實例
        2.1.5 造成空蝕破壞的原因
    2.2 摻氣水流
        2.2.1 摻氣水流概述
        2.2.2 摻氣水流的形成
        2.2.3 水流摻氣濃度
    2.3 摻氣減蝕措施
        2.3.1 減免空蝕措施的分類
        2.3.2 摻氣減蝕設(shè)施的作用機理
        2.3.3 設(shè)置摻氣減蝕設(shè)施的基本原則
        2.3.4 摻氣減蝕設(shè)施體型的分類
    2.4 脈動壓強
        2.4.1 脈動壓強的形成過程
        2.4.2 脈動壓強特征值
    2.5 本章小結(jié)
第三章 試驗設(shè)計
    3.1 試驗?zāi)Ｐ?br>    3.2 摻氣坎
    3.3 試驗設(shè)計
        3.3.1 試驗測點布置
        3.3.2 試驗工況設(shè)計
        3.3.3 試驗儀器
    3.4 本章小結(jié)
第四章 不同摻氣坎對水流空腔特性的影響
    4.1 空腔長度概述
    4.2 空腔長度的計算方法
        4.2.1 拋射體公式
        4.2.2 因次分析經(jīng)驗公式
        4.2.3 微元法
    4.3 單寬流量與空腔長度的關(guān)系
    4.4 弗勞德數(shù)Fr與空腔長度的關(guān)系
    4.5 空腔回水試驗研究
        4.5.1 空腔回水概述
        4.5.2 單寬流量q與空腔回水深度d的關(guān)系
        4.5.3 弗勞德數(shù)Fr與空腔回水深度d的關(guān)系
        4.5.4 空腔回水流態(tài)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 不同摻氣坎摻氣濃度沿程變化規(guī)律
    5.1 相同流量下三種坎型摻氣濃度對比
    5.2 不同流量下三種坎型摻氣濃度對比
        5.2.1 不同流量下直線型摻氣坎摻氣濃度對比
        5.2.2 不同流量下凸型坎摻氣濃度對比
        5.2.3 不同流量下凹型坎摻氣濃度對比
    5.3 本章小結(jié)
第六章 不同摻氣坎脈動壓強特性分析
    6.1 脈動壓強概述
    6.2 不同坎型時均壓強沿程變化規(guī)律
    6.3 不同坎型脈動壓強幅值特征研究
        6.3.1 相同流量下三種坎型脈動壓強幅值變化規(guī)律
        6.3.2 不同流量下三種坎型脈動壓強幅值變化規(guī)律
    6.4 不同坎型脈動壓強概率分布及其特征值研究
        6.4.1 相同流量下脈動壓強概率分布及其特征值研究
    6.5 不同坎型脈動壓強頻譜特性研究
        6.5.1 相同流量下三種坎型脈動壓強頻譜特性研究
        6.5.2 不同流量下三種坎型脈動壓強頻譜特性研究
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3916313