湘江是國家高等級內(nèi)河航道網(wǎng)規(guī)劃中重要的高等級內(nèi)河航道之一,也是湖南省航道建設的重點,湘江的治理和保護也是近年來省政府高度關注的工作。近年來,一方面湘江中下游水位持續(xù)走低,一方面船舶噸位越來越大,在低水位條件下大噸位船舶航行時螺旋槳產(chǎn)生的射流對河道底泥的擾動作用逐漸受到人們的關注。螺旋槳射流作為使河道底泥再懸浮和使其中重金屬等污染物再釋放的重要動力機制之一,其特性、流速分布和擾動的水體范圍等需要進行詳細的研究。為此,結合已有的研究,開展靜水條件下單、雙螺旋槳射流流動特性模型實驗研究,使用PIV（Particle Image Velocimetry粒子圖像測速法）對模型螺旋槳射流中螺旋槳槳軸所在的豎直面上的流場進行拍攝、測量,獲取其流場圖及流場數(shù)據(jù),對螺旋槳射流的特性、流速分布及擾動范圍進行分析,主要得出了以下一些結論:1、螺旋槳射流流出速度（即螺旋槳面上最大軸向流速）的大小與水深及螺旋槳淹沒深度無關,僅與螺旋槳轉速、槳徑、槳葉數(shù)有關,且雙槳射流時,其中一個螺旋槳所產(chǎn)生的射流的流出速度不會受另一個螺旋槳射流的影響,其值與單槳射流時相同。2、螺旋槳射流流出速度的位置（與槳軸心的距離）與水深、... 

【文章來源】：長沙理工大學湖南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 螺旋槳射流的一些基本概念
        1.2.2 螺旋槳射流速度場的研究
        1.2.3 螺旋槳射流的PIV實驗研究
        1.2.4 本課題組已有的研究成果
        1.2.5 其他的一些研究
    1.3 研究的技術路線與主要工作
        1.3.1 技術路線
        1.3.2 主要研究工作
第二章 物理模型試驗概況
    2.1 螺旋槳模型
    2.2 實驗布置
    2.3 實驗設備
        2.3.1 PIV原理
        2.3.2 PIV的瞬時性與代表性
    2.4 實驗過程與數(shù)據(jù)處理
        2.4.1 實驗過程
        2.4.2 數(shù)據(jù)處理
    2.5 實驗工況
第三章 螺旋槳射流特性分析
    3.1 流出速度分析
        3.1.1 流出速度大小分析
        3.1.2 流出速度位置分析
    3.2 槳軸線及槳軸中間線上流速分布分析
        3.2.1 單槳射流槳軸線上流速分布
        3.2.2 雙槳射流槳軸線上流速分布
        3.2.3 雙槳槳軸中間線流速分布
    3.3 本章小結
第四章 螺旋槳射流擾動范圍分析
    4.1 分析內(nèi)容及分析方法
        4.1.1 分析內(nèi)容
        4.1.2 分析方法
    4.2 單槳射流擾動范圍分析
        4.2.1 不同螺旋槳轉速條件下單槳射流的擾動范圍
        4.2.2 不同螺旋槳條件下單槳射流的擾動范圍
        4.2.3 不同螺旋槳淹沒深度條件下單槳射流的擾動范圍
        4.2.4 不同水深條件下單槳射流的擾動范圍
    4.3 雙槳射流擾動范圍分析
        4.3.1 不同螺旋槳轉速條件下雙槳射流的擾動范圍
        4.3.2 不同螺旋槳條件下雙槳射流的擾動范圍
        4.3.3 不同螺旋槳淹沒深度條件下雙槳射流的擾動范圍
        4.3.4 不同水深條件下雙槳射流的擾動范圍
    4.4 本章小結
結論與展望
    主要結論
    展望
參考文獻
致謝
附錄A （攻讀學位期間發(fā)表論文目錄）
附錄B （攻讀學位期間從事科研項目目錄）


【參考文獻】：
期刊論文
[1]船舶螺旋槳射流對湘江河床底泥擾動影響分析[J]. 胡旭躍,余志,萬家高,沈小雄,許足懷.  長江流域資源與環(huán)境. 2015(11)
[2]船舶尾流沖刷作用下拋石基床塊石穩(wěn)定性計算方法研究[J]. 王元戰(zhàn),梁鵬飛,張寶華,田雙珠.  水道港口. 2011(06)
[3]船舶螺旋槳射流擾動下的污染底泥起懸研究[J]. 李劍超,胡仁志,王波,王布勻.  環(huán)境科學與技術. 2005(02)
[4]河流底泥沖刷懸浮對水質影響途徑的實驗研究[J]. 李劍超,褚君達,豐華麗.  長江流域資源與環(huán)境. 2002(02)
[5]船舶螺旋槳和助推器對港口水工建筑物的危害及工程措施[J]. 鄭天立.  水運工程. 2001(07)
[6]河流底泥沖刷沉降對水質影響的研究[J]. 褚君達,徐惠慈.  水利學報. 1994(11)

博士論文
[1]河湖底泥有機污染物遷移轉化規(guī)律研究[D]. 李劍超.河海大學 2002

碩士論文
[1]船舶雙螺旋槳射流流場特性研究[D]. 曹勇.長沙理工大學 2016
[2]船舶螺旋槳射流特性試驗研究及應用[D]. 萬家高.長沙理工大學 2015
[3]船舶尾流對拋石基床沖刷的數(shù)值分析[D]. 李勇.天津大學 2012
[4]拖輪尾流沖刷下碼頭拋石基床穩(wěn)定性綜合診斷分析研究及工程治理[D]. 張寶華.天津大學 2012
[5]船舶尾流流速分布及其作用下拋石基床塊石穩(wěn)定性計算方法研究[D]. 梁鵬飛.天津大學 2012
[6]船舶尾流作用下拋石基床塊石沖刷穩(wěn)定性研究[D]. 孫建軍.天津大學 2010



本文編號：3002499