掺气特性论文_游翔升,徐一民,王卿,薛彤

导读:本文包含了掺气特性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:压强,浓度,模型,切角,楔形,流速,水工。

掺气特性论文文献综述

游翔升,徐一民,王卿,薛彤[1](2019)在《异型掺气坎脉动压强特性研究》一文中研究指出针对不同掺气坎对坎后脉动压强的改变问题,文章基于矩形泄槽物理模型试验,研究了泄槽底部设置较为特殊的边界为曲线型的叁维凸型和凹型掺气坎的脉动压强特性,并将同种条件下传统直线型连续掺气坎的脉动压强特性与之做比较。研究结果表明,无论何种坎型其脉动压强的幅值均随流量增加而增加,而在相同流量情况下,叁种体型的掺气坎中,凹型掺气坎的脉动压强幅值最小,直线型掺气坎最大;脉动压强概率密度分布在各工况下表现良好基本呈现正态分布;经过分析脉动压强频谱特性可知,同流量下,虽然各坎型均处于低频范围,但优势频率段表现为直线型掺气坎最大;同时各个坎型的优势频率不随流量的改变而改变。研究成果可为更好的选取掺气坎设施时提供有益的理论和实验数据。(本文来源于《中国水运(下半月)》期刊2019年09期)

夏鹏飞,刘文,刘孝轩,胡俊[2](2019)在《缓底坡、低Fr明渠掺气设施水力特性试验》一文中研究指出针对传统的低弗劳德数、缓底坡明渠遇高水头大流量水流时存在空化空蚀的风险,提出一种布置于有压进口处的新型楔形掺气减蚀设施。通过模型试验,对该楔形掺气设施后的空腔形态、掺气浓度进行了测量。结果表明,采用这种新的掺气设施可以产生稳定的掺气空腔,明渠水体掺气效果明显,并能较快发展至底板,从而对明渠起到掺气保护作用。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年11期)

唐毓朔,邓军,卫望汝,龚静[3](2019)在《明流脉动压强特性对自掺气发展影响试验研究》一文中研究指出通过系列模型试验,采用脉动压强仪和针式掺气浓度仪,在不同初始流速与水深条件下详细测量了陡槽自掺气水流沿程各断面掺气浓度与脉动压强,重点分析了脉动压强与掺气浓度分布之间的相关关系,以及断面平均脉动强度对掺气区气泡扩散的影响。试验结果表明:随着明渠水流自掺气沿程不断发展,同一个断面上的脉动压强从断面底部至自由面呈现出先增大后减小的趋势,其中最大值位于断面掺气扩散区;断面平均脉动强度呈现沿程逐渐增大的变化趋势;在不同来流流速、水深及雷诺数条件下,自掺气水流断面平均脉动强度与断面掺气扩散区域之间呈现良好的相关关系。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年06期)

赵林洪,王晶,邓军[4](2018)在《楔形体掺气设施的空腔特性研究》一文中研究指出楔形掺气体是应用于明渠有压进口的一种掺气装置,借以解决坡度较缓的小底坡明渠掺气空腔容易发生回水的问题。水流通过楔形体时被分为上下两股,在两股水流之间形成一个空腔。研究了流速以及楔形体切角、切角变化率对掺气空腔特性的影响。试验结果表明,空腔长度与流速、切角变化呈正相关关系;同时空腔长度随着切角变化率的增大先快速增大,到达最大后缓慢减小;空腔高度则是一直呈增大趋势。综合考虑后得到切角变化率的最优取值范围为6~9。试验成果可对楔形体的工程应用提供参考。(本文来源于《第二十九届全国水动力学研讨会论文集(下册)》期刊2018-08-25)

黄智敏,付波,陈卓英[5](2018)在《外凸型阶梯式陡坡段掺气和动压特性》一文中研究指出为了探讨溢洪道不连续外凸型阶梯陡坡段的掺气和动水压强特性,开展了坡度为1∶3阶梯陡坡段的掺气和动水压强水力模型试验。研究表明:受外凸型阶梯突体的影响,其阶梯陡坡段水流未掺气区长度比常规连续的内凹型阶梯陡坡段缩短,其水面掺气断面下游的陡坡段壁面水流掺气浓度较高和沿程增大,掺气浓度随阶梯高度增大而增加,随单宽流量增大而减小,陡坡段壁面的抗空蚀性能明显提高;阶梯陡坡段壁面动水压强随阶梯高度和单宽流量增大而增加,在阶梯高度a≤0.6 m、单宽流量q≤30 m~3/(s·m)试验条件范围内,陡坡段水面掺气断面下游的阶梯壁面动水压强值为其相应断面流速水头的45%之内。(本文来源于《水资源与水工程学报》期刊2018年03期)

张柱[6](2018)在《底部掺气设施对陡槽水力特性影响因素的试验研究》一文中研究指出随着掺气减蚀设施在工程上的大量应用,掺气水流对空蚀破坏现象的防止及减弱效应已得到普遍认可。但是高速水流掺气以后水体的紊动情况将变得更加复杂。水流的掺气量在掺气减蚀中是一个重要的因素,一方面它将直接影响掺气减蚀的效果,另一方面掺气量的多少也会对掺气水流的水力特性产生影响。因此,研究掺气量对掺气水流的水力特性的影响情况就显得尤为重要。本文主要通过水工模型试验和理论分析,对陡槽设置底部掺气坎,采用不同面积的通气孔来研究掺气量的变化对掺气水流的水力特性影响,并与相同条件下无掺气设施的水流自掺气情况进行对比分析,重点讨论了掺气量对水流脉动压力特性的影响。得出主要结论如下:设置底部掺气设施会造成掺气坎后水面线隆起,隆起高度与掺气坎的体型尺寸、陡槽坡度和来流条件密切相关,对一定的来流及边界条件应合理选择掺气坎的体型尺寸。试验表明设置掺气坎后相同流量时,不同进气量强迫掺气水流在掺气水舌落点后下游段水流流速与自然掺气条件下水流流速相差不大。但坎后冲击点处时均压强比自然掺气条件下增大约1倍,脉动压强的变异系数较自然掺气条件下高若干倍,所以设置掺气坎后对泄槽底板冲击问题应该引起重视。强迫掺气后的水体脉动压强的功率在频域分布上更为均衡,不会出现明显的优势频率,只在15 Hz~45 Hz内形成能量比较集中的峰群。同条件下,增大流量并不会造成水流水力特性沿程变化规律发生明显的改变,但是随着流量增大相同位置对应的各水力要素值也随之增大。强迫掺气水流低频率的涡体紊动组成了泄槽脉动压强能量的大部分。沿程分布上冲击区域的脉动压强幅值及功率都是最大的,该区域脉动压强概率密度分布呈现正偏特性,整个区域脉动压强概率分布为高峰态。与侧墙相比底板脉动压强幅值要大,底板脉动压强在频域上的分布更为平均。总体来说,掺气坎后冲击区水流脉动强度最大,底板受到的水体紊动作用最强,脉动压强值时域及频域上的分布更均衡。增大通气孔面积可以提高水体掺气量,掺气量增大使水体膨胀,水面线升高。但水体掺气量增加不会对流速及时均压强造成明显的影响。脉动压强幅值及变化幅度在冲击区表现出随掺气量增大而增大的趋势,但是掺气量增大不会对脉动压强的概率密度分布造成影响,掺气量越大对应脉动压强频域分布越为平均。本文的结果为掺气水流的水力特性研究作了很好的补充,对进一步探究掺气量对掺气水流水力特征的影响提供了有益的参考价值。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-04-03)

欧阳晨[7](2018)在《完全浮盖作用下对称复式断面的掺气水流水力特性》一文中研究指出我国北方地区河流在冬季普遍存在冰凌现象,在封冻和解冻期易形成冰凌灾害。冰盖的形成不仅会抑制水体中植物、微生物的光合作用和减少水流沿程自掺气,导致水体缺氧,而且会减弱河流输水能力。河道断面多为复杂的复式断面,无论是洪水期还是冰情期,河道水流形态都比单式断面明渠水流复杂,而掺气有助于解决水体缺氧问题,且掺气对冰盖下复式断面渠道输水能力的影响也需探索,因此研究复式断面渠道冰盖下与无冰盖下掺气水流水力特性显得尤为必要。本文以空压机和软管作为掺气装置对水流进行强迫掺气,并采用泡沫浮盖模拟冰盖,研究不同流量和掺气孔数量下的对称复式断面渠道在完全浮盖与无浮盖情况下的流速和掺气浓度沿横向、竖向、纵向分布规律,为制定泄洪、防冰灾、冬季水生态安全和冬季输水策略提供理论依据。本文结论:只有主槽过流时,受边壁处摩阻较大的影响,主槽流速沿横向先增后减,流速最大值趋近主槽中点。当水流漫滩,流量Q较小时,滩地水流处在边壁和流动的主槽水体壁之间,主要靠主槽水体拉拽带动,受势能和边壁的影响较小,滩地流速受摩阻作用越靠近边壁值越小;随着流量Q的增大,势能对滩地水流的影响逐渐变为最大,同时边壁处、滩地和主槽交界处的水流紊动增强,使得滩地流速沿横向先增后减,最大值趋近滩地中点。受气体加速和滩槽交界处水流紊动的影响,渠道流速沿竖向先增后减。增加浮盖后,虽然流速减小,但是流速分布变均匀不明显与流速竖向分布的最大值下移不明显;气体可以减小浮盖与水面之间的接触面积,有利于输水。从掺气孔射出的气体一部分溶解在水体中,另一部分以气泡的形式在水体中运动,并不断的与周围水体进行气体交换。由于水流平稳,大部分气体上浮,只有少量气体以微小气泡的形式贴底向边壁扩散并运动较长距离。由于渠道转角的摩阻较大,水流紊动较强,微小气泡汇集使得掺气浓度较大。增加浮盖后,1-3个掺气孔下各断面和密集掺气孔下临底掺气浓度减小的原因有二:一是浮盖区域水位上升,临底压强变大,气体溶解度变大;二是水流紊动增强,掺气浓度分布变均匀。由于微小气泡汇集并贴浮盖壁运动,使密集掺气孔下水流表面掺气浓度变大。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-04-01)

张勤[8](2018)在《不同掺气坎和首级台阶角度对联合消能工水力特性的影响》一文中研究指出随着水利水电工程建设的快速发展,宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工逐步引起了大家的关注。它因具有消能率高、节约工程投资等特点而被广泛应用于许多高坝泄洪工程中。但随着单宽流量和水头的增加,掺气问题、空化空蚀问题以及消能率低问题日益突出,尤其下泄水流在流经阶梯溢流坝前几级阶梯面时极易发生空蚀破坏现象。目前,人们对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工的研究主要都是以模型试验为主,研究对象常常都是针对阶梯溢流坝整体消能效果和掺气的研究,而对宽尾墩下阶梯溢流坝与WES曲面连接形式对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工中阶梯面掺气和负压的影响规律未见过多描述。故本文基于阿海电站溢流表孔,采用物理模型试验,组合不同挑坎+不同首级台阶角度的过渡台阶,并分析其对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工的溢流坝面掺气特性、坝面的水流流态、压强分布、流速分布及消能率等水力特性的影响,为阶梯溢洪道更适用于大单宽流量下及优化宽尾墩下阶梯溢流坝与WES曲面的衔接形式提供参考意见。主要研究成果如下:(1)试验研究,改变不同的水库水位和流量,对比分析宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工的溢流坝面掺气特性、坝面的水流流态、压强分布、流速分布及消能率等水力特性。(2)试验结果显示,没有掺气坎条件下,掺气空腔长度随着首级台阶台面角的增大而增大;空腔最大负压随着台面角的上升而减小,且随着台面角的上升,最大负压从第二级阶梯的立面转移到第一级阶梯的立面;消能率随着首级台阶台面角的增大而略有增大,首级台阶台面上挑消能效果略优于下跌或水平。(3)试验结果显示,掺气坎条件下,随着前置掺气坎角度增大,首级台面角增加不超过10°时,阶梯溢流坝面上底空腔长度和掺气浓度逐渐增大,负压减小,可有效保护阶梯,防止空蚀破坏。且流速减小,压强增大,消能率也随之略有增长,更利于对下游的保护作用。前置掺气坎为10°,首级台阶台面角为10°时最优组合方案。本文仅对掺气坎+首级台阶角度下的宽尾墩下阶梯溢流坝与WES曲面连接形式进行模型试验,针对其他连接形式如改变掺气坎高度,改变阶梯溢流坝坡度等尚需后续工作研究。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-04-01)

黄宗伟[9](2018)在《波浪作用下建筑物附近水体掺气特性研究》一文中研究指出波浪由外海传播到海岸附近,在地形和建筑物的影响下,波浪将发生与建筑物的相互作用。同时波浪与建筑相互作用引起水流强烈的紊动和翻滚,伴随着大量空气的卷入,形成大量气泡。波浪与建筑物作用后大量能量的耗散,掺气后可能对建筑物的损害加重,对工程实践及环境问题有一定的影响。因此,研究浪作用下建筑物附近掺气特性对于解决近岸区域的工程实践问题和环境问题有十分重要的现实意义。本研究通过开展大量水槽实验探讨波浪作用下近岸建筑物附近掺气的特性,采用光滑斜坡定床模型概化近岸地形及建筑物,以规则波和孤立波作为入射波,研究建筑物附近气泡的产生、演变以及输运过程,分析规则波作用下气泡的大小、数量及空隙率的分布,探求气泡的分布、输运特性。同时基于OpenFOAM开源代码建立了叁维精细水动力数学模型,开展相应的数值模拟研究,在模型验证的基础上,运用数值模型探讨了波浪作用下建筑物附近气泡的演化,分析了建筑物附近流速、涡量、湍流动能分布的特点及其与气泡演化的联系,结果表明:规则波作用下建筑物附近气泡粒径遵从p∝dα分布,气泡的弦长d与概率密度p之间存在明显的幂指数关系。随着气泡粒径的增大气泡概率密度呈e指数衰减。以Hinze特征尺度为分界,气泡粒径分布遵循不同的分布规律,当气泡尺度大于Hinze特征尺度时,气泡容易受到湍流和剪切流的影响而发生破裂,小于该尺度的气泡则由于表面张力而保持相对稳定,本实验Hinze特征尺度约为2 mm。涡结构与气泡演化之间存在复杂的相互作用,气腔在剪切流中的演化经历了气腔的破碎、融合及溢出水面等过程。时间平均空隙率和时间平均湍流动能具有线性关系,同时湍流动能与气泡数显示线性关系。对于孤立波作用下建筑物附近气泡的演化情况,建筑物上方的气泡云一般要经历气泡云初生、发展、消散叁个阶段。建筑物上方漩涡从生成到消散也分成叁个阶段,漩涡生成阶段与气泡云初生阶段在空间和时间上完全吻合,漩涡的生成催生了气泡云的出现,漩涡的发展阶段与气泡云发展阶段基本吻合,说明涡核对气泡云的收聚及分离涡对气泡云的分裂起到至关重要的作用。建筑物顶部气泡云的直径分别与其附近压力及湍流动能成线性关系,湍流能越大气泡云直径越大,负压越大气泡云直径越大。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2018-04-01)

张柱,赵伟,崔少军,徐一民[10](2018)在《不同掺气条件下底板水流脉动压强特性研究》一文中研究指出针对水流掺气后对脉动压强特性的改变问题,基于矩形陡槽水工模型试验结果,分析了不同掺气设施及不同通气方式泄槽底板的脉动压力标准差沿程变化规律。分析结果表明,自掺气底板水流脉动压强沿程变化平稳;强迫掺气底板水流脉动压力明显增大,并在水舌冲击区呈单峰规律;单独底坎、单独侧坎和底侧联合坎叁种掺气设施中,单独侧坎掺气对底板水流脉动压强影响最小。另外同种掺气设施下,增大流量、增大通气孔面积和采用分散进气方式都会增大泄槽底板的脉动压强。(本文来源于《南水北调与水利科技》期刊2018年01期)

掺气特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对传统的低弗劳德数、缓底坡明渠遇高水头大流量水流时存在空化空蚀的风险,提出一种布置于有压进口处的新型楔形掺气减蚀设施。通过模型试验,对该楔形掺气设施后的空腔形态、掺气浓度进行了测量。结果表明,采用这种新的掺气设施可以产生稳定的掺气空腔,明渠水体掺气效果明显,并能较快发展至底板,从而对明渠起到掺气保护作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

掺气特性论文参考文献

[1].游翔升,徐一民,王卿,薛彤.异型掺气坎脉动压强特性研究[J].中国水运(下半月).2019

[2].夏鹏飞,刘文,刘孝轩,胡俊.缓底坡、低Fr明渠掺气设施水力特性试验[J].人民黄河.2019

[3].唐毓朔,邓军,卫望汝,龚静.明流脉动压强特性对自掺气发展影响试验研究[J].人民黄河.2019

[4].赵林洪,王晶,邓军.楔形体掺气设施的空腔特性研究[C].第二十九届全国水动力学研讨会论文集(下册).2018

[5].黄智敏,付波,陈卓英.外凸型阶梯式陡坡段掺气和动压特性[J].水资源与水工程学报.2018

[6].张柱.底部掺气设施对陡槽水力特性影响因素的试验研究[D].昆明理工大学.2018

[7].欧阳晨.完全浮盖作用下对称复式断面的掺气水流水力特性[D].昆明理工大学.2018

[8].张勤.不同掺气坎和首级台阶角度对联合消能工水力特性的影响[D].昆明理工大学.2018

[9].黄宗伟.波浪作用下建筑物附近水体掺气特性研究[D].长沙理工大学.2018

[10].张柱,赵伟,崔少军,徐一民.不同掺气条件下底板水流脉动压强特性研究[J].南水北调与水利科技.2018

论文知识图

掺气坎通气比β与q/g H1.5的关系工况1下水舌空中扩散及水垫塘内水流气...上游水头为15cm时距溢洪底部0·5cm处掺...侧墙不同贴角掺气坎试验流态图直流式水洞装置示意图大朝山水电站Fig.1.1Shuidonghydropo...

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