水墊塘水流結(jié)構(gòu)相互作用下氣體遷移擴散特性研究
發(fā)布時間:2017-07-05 04:22
本文關(guān)鍵詞:水墊塘水流結(jié)構(gòu)相互作用下氣體遷移擴散特性研究
更多相關(guān)文章: 水墊塘 流速 時均壓強 摻氣濃度 入塘流量 深度 泄槽出射角度
【摘要】:目前,我國水利水電工程泄洪消能工的設(shè)計思想仍然追求以消能率高、消能工自身安全和對下游河床地形地質(zhì)破壞不嚴重為主要設(shè)計目標。特別是隨著社會環(huán)保意識的提高,大壩下游泄洪消能不僅僅是消能和建筑物安全問題,而是提出更高的生態(tài)和環(huán)保要求,解決下泄流量功率大、流速高所帶來的水力學(xué)與水環(huán)境問題是我國水利水電可持續(xù)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在流域開發(fā)中已建、在建和待建的水利水電工程高壩、超高壩較多,超高壩比重較大,其泄洪消能所造成的下游河流水體總?cè)芙鈿怏w超飽和對生態(tài)影響的問題是水資源開發(fā)與水生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。從水庫泄洪運行結(jié)合工程自身消能方式及其組合所形成的下泄水流流動結(jié)構(gòu)造成的總?cè)芙鈿怏w研究制定水庫泄洪運行策略,從而降低下游水體總?cè)芙鈿怏w的濃度,保護河流水生態(tài)和水環(huán)境,對已建、在建水利水電工程降低泄洪消能造成的總?cè)芙鈿怏w超飽和問題制定運行控制策略迫在眉睫。這就需要對不同水流流體結(jié)構(gòu)下氣體遷移、擴散與釋放機理和不同水流流體結(jié)構(gòu)下氣體的運動機理開展研究,從而為開展不同消能方式及其組合泄洪在保證建筑物自身安全的前提下降低下游水體溶解氣體濃度的控制策略研究奠定基礎(chǔ)。而水墊塘屬于高壩下游常用消能設(shè)施,研究水墊塘水流結(jié)構(gòu)下氣體遷移擴散特性具有重大的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。本文通過水力模型試驗,對水墊塘內(nèi)水流進行分區(qū),研究各水流結(jié)構(gòu)區(qū)在不同入塘流量、深度、泄槽出射角度的條件下,流速及時均壓強的分布規(guī)律、水墊塘各水流結(jié)構(gòu)摻氣濃度的分布和氣體的遷移擴散沿程釋放的規(guī)律。具體研究方法如下:(1)觀測水墊塘內(nèi)流態(tài),對塘內(nèi)水流進行結(jié)構(gòu)分區(qū);(2)對水墊塘內(nèi)各水流結(jié)構(gòu)區(qū)流速、底板時均壓強進行量測,得出各水流結(jié)構(gòu)區(qū)的流速分布時均壓強分布規(guī)律;(3)研究入塘流量、深度、泄槽出射角度對水墊塘內(nèi)各水流結(jié)構(gòu)區(qū)摻氣濃度的影響,具體操作方法是:改變?nèi)胩亮髁、深度、泄槽出射角度任一水力條件,量測水墊塘各水流結(jié)構(gòu)區(qū)摻氣濃度值,得出摻氣濃度分布規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:水墊塘 流速 時均壓強 摻氣濃度 入塘流量 深度 泄槽出射角度
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TV653
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 引言11-16
- 1.1.1 水墊塘概述12
- 1.1.2 水墊塘消能型式12-15
- 1.1.3 水墊塘底板的形式15-16
- 1.2 國內(nèi)外摻氣水流的研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 水墊塘水流結(jié)構(gòu)摻氣水流的研究意義17-18
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容及研究方法18-19
- 1.5 本章小結(jié)19-21
- 第二章 水墊塘模型試驗簡介21-27
- 2.1 試驗?zāi)P椭谱?/span>21-23
- 2.2 測點布置23-25
- 2.3 試驗工況擬定25
- 2.4 本章小結(jié)25-27
- 第三章 摻氣理論27-37
- 3.1 摻氣水流有關(guān)的基本理論27-31
- 3.1.1 紊流(湍流)理論27
- 3.1.2 紊動射流水力特性27-31
- 3.3 摻氣水流的概念及分類31-32
- 3.4 水流摻氣的原因32
- 3.5 跌落水流的摻氣32-34
- 3.6 摻氣濃度34-35
- 3.7 本章小結(jié)35-37
- 第四章 水墊塘水流結(jié)構(gòu)水力特性37-53
- 4.1 水墊塘內(nèi)水流流態(tài)特征37-38
- 4.2 水墊塘水流結(jié)構(gòu)分區(qū)的確定38-41
- 4.3 水墊塘消能機理41
- 4.4 塘內(nèi)各結(jié)構(gòu)區(qū)流速特性41-50
- 4.4.1 淹沒射流區(qū)流速分布42-45
- 4.4.2 下旋滾區(qū)流速分布45-47
- 4.4.3 沖擊區(qū)流速分布47-48
- 4.4.4 壁射流區(qū)流速分布48-50
- 4.5 水墊塘底板時均動水壓強分析50-52
- 4.6 本章小結(jié)52-53
- 第五章 水墊塘各水流結(jié)構(gòu)區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律53-83
- 5.1 引言53-54
- 5.2 淹沒射流區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律54-57
- 5.3 淹沒射流區(qū)與下旋滾區(qū)水流摻氣濃度變化規(guī)律57-62
- 5.3.1 改變?nèi)胩亮髁垦蜎]射流區(qū)與下旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律57-59
- 5.3.2 改變深度淹沒射流區(qū)與下旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律59-61
- 5.3.3 改變泄槽出射角度淹沒射流區(qū)與下旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律61-62
- 5.4 淹沒射流區(qū)與沖擊區(qū)水流摻氣濃度變化規(guī)律62-65
- 5.4.1 改變?nèi)胩亮髁垦蜎]射流區(qū)與沖擊區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律62-63
- 5.4.2 改變深度淹沒射流區(qū)與沖擊區(qū)摻氣濃度作用規(guī)律63-65
- 5.4.3 改變泄槽出射角度淹沒射流區(qū)與沖擊區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律65
- 5.5 淹沒射流區(qū)與左右旋滾區(qū)水流摻氣濃度變化規(guī)律65-67
- 5.6 淹沒射流區(qū)與上旋滾區(qū)水流摻氣濃度作用規(guī)律67-71
- 5.6.1 改變?nèi)胩亮髁垦蜎]射流區(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律68-69
- 5.6.2 改變深度淹沒射流區(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律69-70
- 5.6.3 改變泄槽出射角度淹沒射流區(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律70-71
- 5.7 淹沒射流區(qū)與壁射流區(qū)水流摻氣濃度分布規(guī)律71-74
- 5.7.1 不同入塘流量淹沒射流區(qū)與壁射流區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律71-73
- 5.7.2 不同深度淹沒射流區(qū)與壁射流區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律73
- 5.7.3 不同泄槽出射角度淹沒射流區(qū)與壁射流區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律73-74
- 5.8 壁射流區(qū)與上旋滾區(qū)水流摻氣濃度變化規(guī)律74-77
- 5.8.1 改變?nèi)胩亮髁勘谏淞鲄^(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律75
- 5.8.2 改變深度壁射流區(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化75-76
- 5.8.3 改變泄槽出射角度壁射流區(qū)與上旋滾區(qū)摻氣濃度變化規(guī)律76-77
- 5.9 水墊塘水流整體摻氣濃度分布規(guī)律77-80
- 5.9.1 水墊塘沿程水流摻氣濃度變化77-79
- 5.9.2 水墊塘橫向摻氣濃度變化規(guī)律79-80
- 5.10 水墊塘各水流結(jié)構(gòu)水流氣體遷移擴散機理80-81
- 5.11 本章小結(jié)81-83
- 第六章 結(jié)論與展望83-87
- 6.1 結(jié)論83-84
- 6.2 展望84-87
- 致謝87-89
- 附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項目89-91
- 發(fā)表的論文89
- 參與的科研項目89-91
- 參考文獻91-94
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1 焦愛萍;劉沛清;劉憲亮;邢廣彥;;多層水股射流入射水墊塘流場特性的優(yōu)化分析[J];水力發(fā)電學(xué)報;2008年01期
2 王惠芹;李鑫;王美齋;;石門坎水電站水墊塘設(shè)計[J];人民黃河;2011年01期
3 許唯臨,廖華勝,楊永全,吳持恭;小灣水墊塘三元流場的數(shù)值模擬與實驗測試[J];自然科學(xué)進展;1997年02期
4 劉沛清,高季章,李永梅;多層水股射流在水墊塘內(nèi)的流動特征與動水墊效應(yīng)分析[J];水利學(xué)報;1999年03期
5 王繼敏,王s鉈,
本文編號:520530
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