导读:本文包含了掺气水流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:溢洪道,水流,浓度,阶梯,模型,空腔,粒径。
掺气水流论文文献综述
丁慧峰[1]（2019）在《柏叶口水库泄洪发电洞掺气水流对挑距的影响分析》一文中研究指出探究柏叶口水库泄洪发电洞水流挑距产生较大偏差的原因,可针对性地对泄洪发电洞进行出口挑流消能。文章对其泄洪发电洞下泄水流的流态、受力情况、紊动掺气特性等进行了分析,得出结论:挑距产生偏差的原因主要是水流的掺气减阻效应和离心惯性力的影响。(本文来源于《中国水能及电气化》期刊2019年08期）
谭立新,李梅玲,唐敏,赵安妮[2]（2018）在《前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟》一文中研究指出为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。(本文来源于《水资源与水工程学报》期刊2018年04期）
李梅玲[3]（2018）在《前置掺气坎式阶梯溢洪道掺气水流的数值模拟》一文中研究指出随着气液两相流流场数值模拟的不断发展,在工程上解决山高水头、大流量引起的高速水力学问题的优势愈发明显。由于目前气液两相界面的流动及混掺现象的数值模拟仍为工程研究中的难点,许多相关问题亟于解决,本文针对水气两相流数值模拟,从寻求适宜于数值求解的两相流数学模型问题展开工作,对自山水面掺气的形成机理及自由水面水气两相流动的物理结构进行研究。本文结合某大型水电站中溢洪道,从雷诺平均N-S方程出发,采用有限体积法离散控制方程,选用卷气模型、多相流模型、湍流模型(RNG k-ε),采用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道泄流壁面上的高速水气两相流在不同实验工况下进行模拟,总结出水力要素分布规律,为以后掺气坎最优体型选择提供依据,还可以计算在其他物理试验难度过大的水利工程项目的水力要素值,为工程设计和应用提供一定的技术支持。本文对不同流量、掺气坎坡度、掺气坎坎高的前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道8种不同工况下的掺气水流进行数值模拟,研究结果表明:各工况的水流流态及水力要素分布走势一致,在其他因素不变的前提下,不同掺气坎体型有水覆盖的前几级阶梯处掺气浓度及压强分布出现一定的波动,随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔、前几级阶梯处的最大负压以及掺气浓度均有所增大,后半段阶梯处差距较小。随着掺气坎高度的增加,其最大负压值有所减小,掺气空腔和掺气浓度值随之增大。从稳定流速来看,不同体型下的前置掺气坎式阶梯溢洪道效能效率均较为可观。在来流流量不同时,随着流量的增加,其阶梯面上掺气浓度及消能率有所降低,最大负压值有所增加,而此次选取的前置掺气坎式阶梯溢洪道体型在最大单宽流量下仍可在全阶梯面达到减免空蚀破坏和增大消能率的要求。对传统阶梯溢洪道的模拟结果显示,在大单宽流量下,阶梯溢流坝的前几级阶梯上有通气难、掺气浓度较低、负压过大、可能产生空蚀破坏等问题,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡来缓解阶梯水平和竖直近壁面的负压,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,前置掺气坎式阶梯溢洪道为解决这些工程难题提供了一种新思路。经综合分析后,来流流量为最大泄流量时,前置掺气坎坡度为1:10、坎高为0.7m时为WES曲面和阶梯溢洪道衔接的掺气坎的最优方案。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
欧阳晨[4]（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）
马文韬[5]（2018）在《掺气水流在弯道中气体迁移扩散规律试验研究》一文中研究指出自然界中的天然河道和水利输水建筑中常以弯曲的形状存在,而水流运动在弯道作用下又呈现出特殊的水力特性:弯道水面存在横向比降、弯道环流、水流动力轴线偏移等,这些水力特性影响着河流的泥沙运动、河道航运、生态环境等。另一方面,泄洪、消能形成的掺气水流在不同水流结构作用下使水流掺气浓度分布不同,从而影响着水生态环境。以往的研究中,弯道水流更多的是从其水流结构、紊动特性、污染物输移等方面进行的,对掺气水流的研究更多的是从掺气机理以及溢洪道、消能工安全性方面进行的。忽略了掺气水流在不同水流结构作用下掺气浓度重分布对建筑物及水生态的影响。所以本文展开对掺气水流在弯道特殊水流结构下的气体迁移扩散规律试验研究。本文采用水工模型试验结合理论分析的方法,以消能水体为掺气水流,在消能工下游布置由起始直段、左向弯道、中间直段、右向弯道、末尾直段组成的弯道模型,分析水流在弯道中运动的水力特性,通过实测弯道内掺气浓度分布,分析弯道水流结构对掺气浓度分布规律的影响及气体在弯道中迁移扩散扩率。得出:实测弯道水面线发现弯道水面横比降从水流进入弯道后开始产生,并且增大至弯顶附近出现极大值,弯顶至弯道出口横比降减小,出口后直段仍存在一定值的横比降;弯道内时均动水压强随水面变化而变化,水流进入弯道后凹岸水面升高,时均动水压强增大,凸岸反之,弯顶以后凹岸水面降低,凸岸水面升高,时均动水压强在凹岸减小;水流动力轴线随水流进入弯道后从中线周线偏向凸岸,弯顶以后水流动力轴线向中心轴线至凹岸过渡,出弯后中间直段仍靠近凹岸侧;根据弯道内横向流速垂线分布得出弯道环流从弯道入口处产生发展至弯顶附近环流强度最大;弯道水流掺气浓度沿程递减,在弯道不同位置变化率不同,由于环流及水流动力轴线影响,在弯道内,凸岸掺气浓度变化率先增大后减小,凹岸反之,并根据沿程变化规律拟合得出弯道内凹凸岸及中心轴线掺气浓度分布规律计算式;掺气浓度在垂线上分布近似指数分布,且不同岸边分布均匀化不同;横向掺气浓度分布沿纵向在两个反向弯道间呈周期分布。本文目的为了丰富弯道水流特性及水流结构的研究以及开展掺气水流在不同水流结构作用下掺气浓度变化规律的研究。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-04-01）
陈文学,穆祥鹏,崔巍,何胜男[6]（2017）在《掺气水流不同粒径气泡运动特性研究》一文中研究指出采用叁维数值模拟方法和离散相模型(DPM模型)模拟了不同比尺高水头直槽式泄洪洞和带反弧泄洪洞掺气水流中不同粒径气泡的运动特性,分析了不同粒径气泡对近壁掺气浓度的影响范围,研究成果可为掺气浓度的缩尺效应提供依据。分析表明,气泡的影响范围与流速成正比,与气泡的粒径成反比;泄洪洞底坡越小,气泡的影响范围越大;泄洪洞反弧段半径越大,气泡的影响范围越大。(本文来源于《水利水电技术》期刊2017年11期）
王宏霄[7]（2017）在《全断面掺气水流的脉动压力特性研究》一文中研究指出我国水力资源丰富,自改革开放以来,高坝泄水建筑物日益增多,高速水流对建筑物的空蚀破坏问题不容忽视,行之有效的减蚀措施引起关注,现今被业内普遍认可并广泛推广的减蚀措施当属掺气减蚀。本文主要通过水工模型试验,对陡槽全断面掺气及掺气水流的脉动压力的水力特性进行研究。选择自然掺气、底坎掺气、侧坎掺气、联合掺气共四种掺气形式,五级流量以及多种通气孔类型,通过控制变量法,根据实测数据的总结分析,揭示了自然掺气及强迫掺气设施后泄槽不同流动区域的掺气浓度及脉动压力特性。主要研究内容及研究结果如下:(1)从底空腔、侧空腔的理论分析入手总结其计算公式,并得出同一试验条件下,底空腔长度与单宽流量、通气孔个数均呈反比关系,侧空腔长度与弗劳德数、通气孔半径均呈正比例关系。(2)从掺气浓度与脉动压力在同一工况下的沿程分布情况得出,在不同强迫掺气设施下,二者在水流冲击区的沿程变化趋势一致。而且在这一区域水流脉动强烈的现象是掺气坎后的掺气浓度增加引起的。因此影响水流脉动压力的主要因素除水流流速外,还有掺气浓度。从泄槽侧墙脉动压力的变化得出,联合掺气设施的掺气效果优于单独的底、侧坎掺气设施。(3)从脉动压力在泄槽底板的变化得出,在冲击区,尤其在底板或联合掺气设施下建筑物受水流的瞬时压力荷载最大,在反射区及稳定区,流速是导致水流脉动增强的主要因素。脉动压力的紊动程度随通气孔个数的增多或通气孔面积的增大而愈加剧烈。(4)从脉动压力的时域过程、脉动压力的均方根值、偏态系数、峰态系数和脉动压力的主频率等多方面得出,泄槽壁面的最大脉动压力可用公式计算值近似反映,且脉幅最大值约为脉动压力均方根值的3倍。试验工况下各区主频率均小于11Hz,优势频率主要集中在0-10Hz之间,属于低频范畴;并且水流脉动压力分布在反射区下游及稳定区更接近正态分布。研究结果可为更好的在陡槽上利用强迫掺气减蚀设施提供有益的理论及试验依据。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01）
邹璐[8]（2016）在《台阶式溢洪道掺气水流数值模拟》一文中研究指出台阶式溢洪道的消能效果显着,台阶水流是以其强迫掺气为重要特征的复杂流动,目前大多数已有的数值模拟方法不能够很好地模拟出水流的掺气情况,而FOW 3D数值模拟中卷气模型的出现,从理论上来讲可以对水流的掺气情况进行模拟.本文在前人台阶式溢洪道模型试验结果的基础上,从雷诺平均N-S方程出发,采用有限体积法离散控制方程,选用卷气模型、多相流模型、湍流模型(RNGκ-ε),采用GMRES算法进行压力求解.采用Multi-Block和FAVORTM技术结合的方法进行网格划分,运用FLOW-3D软件对台阶式溢洪道水流进行数值模拟。木文数值模拟的结果与己有的试验结果基本吻合。本文通过对叁种不同台阶类型的溢洪道进行数仿模拟,水库上游水位分别为:1Ocm,15cm,20cm,25cm,28cm,相应单宽流量分别为 0.0499m2/s,0.118 m2/s,0.187 m2/s,0.269m2/s,0.319m2/s,得到台阶式溢洪道的初始掺气位置发生点,掺气浓度分布规律,水流流态,水流流速分布规律,台阶内部的水流流态,台阶断面的压力分布规律。研究结果表明:水流经过堰顶到达过渡段,水面有明显的降低现象,进入台阶段后坝面水深先沿程减小后趋于稳定,随着水深的增加,在初始台阶处出现收缩断面的现象越来越不明显,台阶内部呈较大的顺时针漩涡流动;由于水深的的增大,空气不易卷入水体中,初始掺气位置随之下移;在同一台阶断面上,台阶底部的掺气浓度变化没有台阶上部掺气浓度变化大,越靠近水面掺气量越大,掺气增长速率越快。在流量相同,坡度不变,随着台阶尺寸增大的情况下,水流会出现由滑行向跌落状态的转变;台阶水平断面的压力从台阶凹角向凸角处先降低后逐渐增大；随着上游水头的增加,台阶水平段的压力值增大；台阶铅直断面的压力分布从下到上,压强依次减小,最大值出现在台阶底部的凹角处,从台阶的凹角向上,压力逐渐减小,负压最大值出现在台阶的顶部凸角下缘处。台阶数值模拟得出的结果与试验结果相符。(本文来源于《西安理工大学》期刊2016-06-30）
况曼曼[9]（2016）在《基于掺气水流的窄缝挑坎水力特性研究》一文中研究指出窄缝挑坎已广泛应用于水利水电工程消能设计中,但由于窄缝收缩段水流流速高、叁维特性强、影响因素复杂等,理论上尚未提出普适性的相关水力计算方法,主要依据水工模型试验及在此基础上提出的相关经验公式进行设计计算。对于高水头、长流程的溢洪道或明流洞,由于高速水流底部强制掺气和水流表面自掺气的充分发展,有的窄缝挑坎段的水流含气量较高,甚至出现掺气均匀流;而在常规水工模型试验条件下,由于模型试验的缩尺效应,模型窄缝挑坎段的水流掺气却很低。水流掺气充足对窄缝挑坎段的水力特性会产生怎样的影响,目前对其研究不足,所以对基于掺气水流的窄缝挑坎水力特性的研究很有必要。本项目以窄缝挑坎水力特性为研究重点,采用水工模型试验方法,通过人工掺气的方式,使模型窄缝收缩段的水流形成掺气均匀流,研究不同掺气浓度的水流在窄缝挑坎中的各水力参数特性,分析水流掺气浓度对相关水力参数特性的影响及内在联系。主要研究成果包括:(1)在水流不掺气条件下,研究了叁种不同窄缝收缩体型(收缩比β为0.2、0.25、0.3)和不同来流条件下(Fr为5.7~8.8)的窄缝边墙及底板动水压力、边墙水面线、水舌空中运动轨迹及挑距等水力特性及其变化规律。(2)当来流为水气混合均匀流时,研究了窄缝挑坎在不同掺气浓度条件下的动水压力、边墙水面线、水舌空中运动轨迹及挑距等,揭示水流掺气浓度对窄缝挑坎相关水力特性的影响规律。(3)通过对窄缝挑坎在不同掺气浓度与不掺气水流条件下相关水力特性的对比试验及综合分析,提高了对窄缝挑坎在水流充分掺气条件下相关水力特性及其变化规律的认识,研究成果对丰富和完善窄缝挑坎设计理论有重要的实际意义。(本文来源于《长江科学院》期刊2016-06-01）
武贝贝[10]（2015）在《明渠掺气水流和河道复氧的研究》一文中研究指出生态系统的退步和河流中坏境的污染已经成为了全球公认的问题之一,因此人们提出了一些关于河道修复的技术方法,主要有物理法、化学法及生物修复法等等。治理水污染长期有效的方法是恢复水体自身净化能力,水体中溶解氧(DO)含量直接影响水生动植物的生长及河流的降解自净能力,DO含量高,则水生生物生长正常,好氧菌种群活跃,水质就好;DO含量低,则水生生物遭到严重威胁甚至会濒临灭绝,并且河流中好氧菌群种类减少,水质恶化严重。其中,水体紊动强度对复氧程度产生很大的影响,紊动水体之间各层流的水质点产生互相碰撞和掺混的现象,这样就使得水体的能量损失较大,同时使得各层之间水体和水质点之间的动量、热量和质量的传递交换增大。表面复氧的氧通量理论研究表明,水体表面复氧速度和表面复氧向下传递扩散的速度与水体的紊动强度呈正比,因此水体的紊动强度越大,溶解氧的浓度越大。近几年来,人们研究了通过修建水工建筑物及优化过水建筑物的形状等措施,充分利用水流经过水工构筑物的时时候形成的跃动、翻滚、紊动等水流现象来增加水体中的溶解氧浓度,这样可以提高河流的复氧能力及自净能力,从而达到改善水质的目的。本文在前人研究的基础上,通过叁种简单常见的加糙体对光滑坝面进行糙化处理,通过模型试验研究了不同加糙体对水体复氧能力,主要研究内容有以下几个方面:1.复氧室内模型试验:分别对光滑坝面和糙化坝面(圆柱体加糙和平板加糙)上下游水中DO浓度进行了同步测量,并把两者进行了对比。同时对光滑坝面、圆柱体加糙坝面和平板加糙坝面在不同流量和不同温度下DO浓度进行了测量。2.对各加糙坝面水流流态进行了分析。3.对各加糙坝面上下游DO浓度进行了测量,分析得出:各加糙体都在一定程度上具备增加下游水体DO浓度的功效,但是效果不一,各坝型复氧能力从大到小依次为:大石子密>小石子密>小石子稀>平板3>大石子稀>平板2.1>圆柱2.1>圆柱1.5>光滑坝面。4.分别在冬季和夏季两个季节对光滑坝面、圆柱2.1、平板2.1和平板3叁种加糙坝进行溶解氧测试,发现,在来流条件相同时,温度对上下游氧亏恢复率影响较小,说明在坝型不变时,影响坝体上下游氧亏恢复率的主要因素是坝型引起的水体紊动,和温度变化没有太大关系。5.对光滑坝面、圆柱2.1、平板2.1和平板3叁种加糙坝在叁种不同的流量下进行试验测量,分析得出各种加糙坝应该存在一个氧亏恢复率上限值,当达到其上限值时,则流量增加,氧亏恢复率不在变化,关于这一点仍需进一步研究来证实。以上试验结果表明,通过在坝面铺设不同形状的加糙体可在一定程度上增加水体含氧量,加糙体形状和布置方式不同,各加糙坝复氧能力各异。虽然在模型试验中由于缩尺效应的存在,导致试验结果会和实际工程有些出入,实际工程中的效果往往比模型试验偏大。同时由于水体溶解氧含量是一个不断变化的动态过程,测量过程中难免会存在一定误差,但是通过模型试验结果仍可定性描述出不同坝型之间的复氧能力差异,为后续研究工作的开展提供参考。(本文来源于《河北工程大学》期刊2015-12-27）
掺气水流论文开题报告
（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：
为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。
（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。
掺气水流论文参考文献
[1].丁慧峰.柏叶口水库泄洪发电洞掺气水流对挑距的影响分析[J].中国水能及电气化.2019
[2].谭立新,李梅玲,唐敏,赵安妮.前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟[J].水资源与水工程学报.2018
[3].李梅玲.前置掺气坎式阶梯溢洪道掺气水流的数值模拟[D].西安理工大学.2018
[4].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
[5].马文韬.掺气水流在弯道中气体迁移扩散规律试验研究[D].昆明理工大学.2018
[6].陈文学,穆祥鹏,崔巍,何胜男.掺气水流不同粒径气泡运动特性研究[J].水利水电技术.2017
[7].王宏霄.全断面掺气水流的脉动压力特性研究[D].昆明理工大学.2017
[8].邹璐.台阶式溢洪道掺气水流数值模拟[D].西安理工大学.2016
[9].况曼曼.基于掺气水流的窄缝挑坎水力特性研究[D].长江科学院.2016
[10].武贝贝.明渠掺气水流和河道复氧的研究[D].河北工程大学.2015
论文知识图
