發(fā)布時(shí)間：2017-11-26 07:01

  本文關(guān)鍵詞：突擴(kuò)、突跌摻氣設(shè)施水力特性研究

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【摘要】：我國水力資源十分豐富,河流眾多,海岸線漫長,類型多種多樣。改革開放幾十年以來,我國水利水電事業(yè)發(fā)展速度十分迅猛,高水頭泄水建筑物、泵站、水電站陸續(xù)出現(xiàn),高水頭水工建筑物的設(shè)計(jì)、施工及科研中經(jīng)常會(huì)遇到高速水流的問題,從過去認(rèn)為是局部出現(xiàn)的空蝕空化現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)展成為影響整個(gè)樞紐、電站、泵站正常工作的關(guān)鍵問題。國內(nèi)外大量工程實(shí)踐表明,通過強(qiáng)迫摻氣來減免空蝕破壞已經(jīng)成為一種最有效的手段。不同的摻氣設(shè)施,其摻氣體型不同,摻氣效果不同。本文就突擴(kuò)突跌體型摻氣設(shè)施進(jìn)行研究和探討分析。本文主要采用水工模型試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的研究方法,研究了突擴(kuò)突跌體型摻氣設(shè)施下的水力特性問題。為提高摻氣設(shè)施的進(jìn)氣效率,采用控制變量法,通過改變突跌高度、突擴(kuò)寬度,形成不同的突擴(kuò)突跌摻氣設(shè)施組合,以及通過改變流量來分析不同方案、工況下水流的摻氣濃度變化規(guī)律、影響因素,氣泡與摻氣濃度關(guān)系,摻氣空腔長度的敏感因素以及底板、側(cè)墻處不同區(qū)域時(shí)均壓強(qiáng)和脈動(dòng)壓強(qiáng)分布特征。得到的主要成果和結(jié)論如下：1)采用控制變量法研究了摻氣設(shè)施后不同橫斷面左、中、右水流摻氣濃度的沿程和沿水深的變化規(guī)律,摻氣濃度沿程呈單峰值變化；不同水深處,峰值前,中間處最小,表面最大,峰值后,底部最小,表面最大；不同橫斷面處,左右兩側(cè)呈對稱分布且大于中間部分。2)分析影響摻氣濃度的三種因素即流量、突跌高度、突擴(kuò)寬度時(shí)可以得出,摻氣濃度與流量、突跌高度、突擴(kuò)寬度均呈正相關(guān)關(guān)系。3)在同一區(qū)域,小尺寸氣泡的數(shù)量概率大,對摻氣濃度的貢獻(xiàn)大,小尺寸氣泡的分布規(guī)律與水流摻氣濃度的分布規(guī)律一致。4)底、側(cè)空腔長度受流量、突擴(kuò)寬度、突跌高度的影響敏感性不同,對于流量,底、側(cè)空腔長度受其影響的敏感性幾乎一致,底空腔長度對突跌高度的改變敏感性較強(qiáng),側(cè)空腔長度對突擴(kuò)寬度的改變敏感性較強(qiáng)。5)底板上脈動(dòng)壓強(qiáng)約為時(shí)均壓強(qiáng)的0.4～0.6倍,隨著流量的增加底板上脈動(dòng)壓強(qiáng)加大,沖擊區(qū)的脈動(dòng)壓強(qiáng)高于下游穩(wěn)定區(qū)的脈動(dòng)壓強(qiáng)；側(cè)墻上脈動(dòng)壓強(qiáng)約為時(shí)均壓強(qiáng)的0.6-0.7倍,側(cè)墻上脈動(dòng)壓強(qiáng)隨流量的增加而加強(qiáng),側(cè)墻沖擊區(qū)處的脈動(dòng)能量偏離正態(tài)分布,穩(wěn)定區(qū)域的脈動(dòng)能量趨于正態(tài)分布；側(cè)墻處的脈動(dòng)壓強(qiáng)小于底板上的脈動(dòng)壓強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV135.2

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本文編號(hào)：1228911