水中溶解氧的濃度是衡量水體自凈能力的重要指標(biāo)之一。而水中有機(jī)污染物的遷移、擴(kuò)散和降解過程均受水體的復(fù)氧過程的直接影響,甚至還可能影響到整個(gè)水體的自凈過程。解決水污染問題,恢復(fù)城市河流的生態(tài)和社會(huì)功能,已成為保證城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在中國(guó)北方的城市河流沿岸修建了許多溢流堰來保持景觀水。本文建立了階梯式溢流堰自由表面流跌水摻氣過程的二維數(shù)值模型,利用文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證分析,從水流流態(tài)、空氣濃度分布、流場(chǎng)及速度場(chǎng)等方面進(jìn)行氣-水流動(dòng)特性和摻氣效果的分析,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)階梯式溢流堰的水力特性及復(fù)氧效率進(jìn)行研究,分析不同水流條件下階梯式溢流堰坡度、臺(tái)階個(gè)數(shù)及堰高對(duì)其復(fù)氧效率的影響。計(jì)算結(jié)果表明,階梯式溢流堰的堰面水流可根據(jù)臺(tái)階形狀以及單寬流量的不同呈現(xiàn)出滑行水流、過渡水流和跌落水流三種流態(tài)。當(dāng)單寬流量一定時(shí),通過改變臺(tái)階的尺寸,可以實(shí)現(xiàn)跌落水流和滑行水流的相互轉(zhuǎn)換。階梯式溢流堰的空氣濃度分布呈現(xiàn)S形曲線分布,流速分布滿足邊界層的冪律分布和對(duì)數(shù)分布規(guī)律,并采用曲線擬合方法確定相關(guān)系數(shù)。在堰上水頭一定時(shí),距離假想底層的法向距離越大,空氣濃度就越大。假想底層附近的空氣濃度接近于零,即假想底層附近幾...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１跌落水流和滑行水流界限的典型公式比較??

、＇??１．２?－?＾?＼?＞－?Ｃｈａｎｓｏｎ（２００４）?０．６?－??＾１０－?｜＋?田嘉寧（２００５）?芝?、、、＇、??＂ｃ．８－?＂ｃ．４－??０．４?－?＾?０．２?－?＼?Ｖ＇??Ｘ?＂Ｖ＇ＴＸ＿?＼??０．０１???＇．丨?０．Ｊ?＊?■?＞?Ｉ??１０?２０?....

圖２－２階梯式溢流堰典型水流流態(tài)示意圖??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???３．過渡水流：在階梯式泄水建筑物中，過渡水流是介于滑行水流和跌落水??流之間的一種水流狀態(tài)，在此種流態(tài)下，會(huì)同時(shí)出現(xiàn)滑行水流和跌落水流的流動(dòng)??特征，即一部分階梯上會(huì)出現(xiàn)三角形空腔，另一部分階梯上則會(huì)有穩(wěn)定的順時(shí)針??旋渦產(chǎn)生，沿臺(tái)階向下游會(huì)交替出現(xiàn)這....

圖２－３雙膜理論示意圖??雙膜理論的基本觀點(diǎn)是，在氣相和液相之間的界面上、下有兩層固定的氣體??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???當(dāng)前的研宄中應(yīng)用較多的一種模型。雙膜理論分別作了?３個(gè)假設(shè)：（１）在氣水兩??相交界面的兩側(cè)均有層流膜層的存在，即水膜和氣膜；（２）氧氣的轉(zhuǎn)移過程是穩(wěn)??定的，即通過氣膜的通量等于通過水膜的通量；（３）在水氣界面處，空氣和水處??于即時(shí)平衡狀態(tài)。如圖２....

圖３－１邊界條件的定義??（２）

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???度口?計(jì)算域?壓力入口??＼?ｄｏａｔｙ?Ｉｎｌｅｔ、?＾?Ｐｒ＾ｓｕｒｅ?Ｉｎｌｅｔ??壓力出口??，，＇＾?１?４?Ｐｒｅｓｓｏｒｃ?Ｏｕｄｅｔ??－‘?Ｉ，?一羞?ｙ??／?＾－＾一?、、、??１＾－－＾假想底層的垂線??Ｗａｎ??壁面??圖３－....

本文編號(hào)：4024924