导读:本文包含了内消能工论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:齿墩式消能工,消能率,过流能力,时均压强
内消能工论文文献综述
张婷,郝瑞霞,郑秀清,王海军[1]（2019）在《面积收缩比相同条件下不同体型齿墩式内消能工对管道内部水力特性的影响》一文中研究指出为研究同一面积收缩比情况下不同体型齿墩式消能工对管道内部水力特性的影响,采用物理模型试验与理论分析相结合的方法,分析了5种方案消能工的消能率、过流能力、时均压强和脉动压强的变化特征。结果表明,面积收缩比相同时,方案3消能率最小,齿墩高度比不等于0.5时消能率随齿墩高度增加而增大,流量系数的变化规律则相反;时均压强系数在消能工进口处骤降,并在距离消能工进口4 D处逐渐恢复至稳定,但比消能工进口处低2.5～2.8,表明齿墩高度比对时均压强系数影响较小;脉动压强系数沿程基本呈双峰分布,双峰分别位于消能工进口和出口附近,第二个峰值最大值及最小值分别是方案2、3。综合分析后知方案2最佳,为推荐方案。(本文来源于《水电能源科学》期刊2019年10期）
余聪[2]（2019）在《不同上下游水位时射流-旋流梯级内消能工的水力特性研究》一文中研究指出针对超高水头下导流洞改建为泄洪洞的泄洪消能问题,提出“射流-旋流梯级内消能工”的新型消能方式。该消能方式采用分级消能的思路,一级为射流消能,另一级为水平旋流,可将一个超高水头泄洪消能问题分解为两个中低水头问题,以解决高速水流和消能等问题。本文采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对大幅度水位条件下射流-旋流梯级内消能工的基本水力特性,以及不同水位对水力特性及相关水力参数的影响,进行了分析研究,主要结论有:(1)流态与上下游水位关系密切,不同上下游水位变化时,射流段流态可分为自由出流与淹没出流,旋流段流态可分为自由旋转流、过渡流与淹没旋转流。(2)梯级内消能工的流速、压强等水力特性沿程出现明显的分段变化特性,其中在各段的阻塞收缩段出现压强减小,流速增大的变化规律。(3)竖井水位随上游水位呈分段线性增大;梯级内消能工典型断面的壁面压强与上下游水位差呈线性增加,空腔直径呈先增大后减小,射流段孔口流速呈幂函数变化。(4)射流段水流空化数最小值为0.64～1.27,旋流段为0.57～0.94,均大于旋流洞发生空化的初生空化数,表明梯级内消能工在上游水位7D～13.8D,下游水位0.5D～1.5D不会发生空化。(5)梯级内消能工总消能率在71%～81%之间,其中射流段25%～3 8%,旋流段43%～47%,两级消能分配较为合理。(6)数值模拟结果表明,射流段紊动能及耗散率最大值出现在消能段,旋流段出现在起旋器及扩散段,表明在各级的扩散段是能量消刹的主要位置。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
邓淯宸,牛争鸣,李奇龙,南军虎,王天时[3]（2019）在《射流-旋流梯级内消能工临界水力条件初探》一文中研究指出为了获得射流-旋流内消能工这种新型梯级消能工稳定运行的临界水力条件,采用模型试验研究和理论分析相结合的方法,对射流-旋流梯级内消能工的压强特性进行研究。结果表明,当竖井内射流尾水洞洞顶的水深大于20%的尾水洞洞径时,可在消能工内形成稳定淹没射流与稳定水平旋转流的双稳运行流态。在淹没射流段和水平旋流段,壁面压强沿程呈现出分级分段变化特征,最大相对压强水头差分别为0.75和0.72。淹没射流孔口顶托压强随竖井水深增大而线性增大。起旋器孔口顶托压强与起旋器孔口水流弗劳德数,阻塞孔口水流弗劳德数,竖井水位与下游水位差有关,并随叁者的增大均呈线性减小的趋势。以射流孔口水流弗劳德数和起旋器孔口顶托压强作为上下游水力条件,给出了梯级内消能工在双稳运行流态时需满足的临界水力条件。成果可为射流-旋流梯级内消能工的体型设计、优化与工程应用提供理论依据。(本文来源于《水力发电学报》期刊2019年04期）
李维玉[4]（2018）在《二级齿墩式内消能工流场特性研究》一文中研究指出齿墩式内消能工属于一种特殊的突扩突缩式消能工,是在有压管道或隧洞中设置齿墩,使过流断面突然收缩和扩大,导致水流流线发生剧烈变化,产生旋滚,从而消除水流中的能量。课题组前期对齿墩式内消能工水力特性进行了一系列的研究,主要包括齿墩数量、面积收缩比、齿墩高度、相对长度等因素对其过流能力、消能率、压强特性、空化特性的影响。本论文是在前期二级齿墩式内消能工的研究基础上,选择两级体型相同(面积收缩比为0.5,齿墩数目为4)的齿墩,采用多普勒流速仪对齿墩间距为40cm的消能工的流场进行测量,分析其时均流速和脉动强度的分布规律,然后通过数值模拟对不同齿墩间距二级齿墩式消能工进行数值计算,分析齿墩间距的变化对时均流速和紊动能分布规律的影响。主要研究内容和结论如下:1.通过对齿墩间距为40cm的二级齿墩式内消能工在不同流量(3L/s-18L/s)的情况下,各测量断面瞬时流速的试验测量,详细分析了水流沿纵向有间隙剖面和有齿墩剖面的时均流速分布和脉动强度分布规律,,其主要流场特征有:(1)沿管道流动方向中心轴的时均流速最大值出现在两级齿墩段内,即距第一级齿墩进口0.5D和3.2D处,其中,一级齿墩处的最大时均流速为断面平均流速的2.2倍,二级齿墩处的最大时均流速为断面平均流速的2.5倍,二级齿墩的最大时均流速大于一级齿墩。(2)沿水流方向有齿墩所在的纵剖面,可观察到水流在齿墩后方有回流存在,而在有间隙所在的纵剖面上未观察到反向流动现象。(3)随着流量的增加,齿墩后方回流区的范围也越大。当流量为18L/s时,其回流区范围是距管壁30mm,最大反向流速出现在一级齿墩后0.4D处,其值为0.449m/s。(4)随着流量的增加,轴向和径向的脉动强度均有所增加,其中变化最明显的区域为齿墩出口回流区剪切层内,且二级齿墩后的大于一级齿墩后的,轴向的大于径向的。(5)沿水流方向,脉动强度在齿墩后0.4D处与齿墩等高的位置紊动最剧烈,一级齿墩的最大脉动强度为平均流速的0.65倍,二级齿墩此处的脉动强度大于一级齿墩,约为平均流速的0.83倍。2.将间距为40cm的齿墩式内消能工的数值计算结果和试验比较,吻合良好,在此基础上,对各间距(40cm、60cm、80cm、100cm)的齿墩式消能工(流量为18L/s、27L/s、36L/s)进行数值计算和分析,可以获得齿墩间距对各水流的影响为:(6)不同间距的二级齿墩式内消能工的时均流速在管道内沿水流方向的变化趋势有相同之处,均体现在经过两级齿墩进口时快速增大,通过齿墩出口断面时,有射流的性质,时均流速逐渐减小,两侧有漩涡存在的现象。(7)齿墩间距变化对一级齿墩进出口附近的时均流速分布几乎无影响,对二级齿墩进出口附近的时均流速分布有影响,且间距越小,影响越大。(8)随着齿墩间距的增加,各流量下二级齿墩处的时均流速分布越接近一级齿墩,当间距为100cm时二级齿墩处和一级齿墩处的时均流速分布近似。(9)随着齿墩间距的增大,二级齿墩出口处的断面平均紊动能逐渐增大,间距由40cm增加到100cm,紊动能分别为0.428m~2/s~2、0.561m~2/s~2、0.574m~2/s~2、0.581 m~2/s~2。3.本文通过对不同间距齿墩的流场的测量和计算,获得了流场的整体变化规律,可为后续探究二级齿墩式内消能工的消能机理和优化布置提供依据。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
张鹏[5]（2018）在《齿墩式内消能工的流场特性研究》一文中研究指出齿墩状内消能工是一种新型突扩突缩式的内流式消能工。本文在山西省自然科学基金项目《齿墩状内消能工水力特性试验研究》前期探究的基础之上,使用高精度智能压力传感器与超声多普勒流速仪对齿墩数目为4,面积收缩比0.5,齿墩高度和扩散角不同的五种方案的齿墩式内消能工在不同流量(3L/s~18L/s)时的压强和流速进行测量,并借助数值模拟的方法对大流量(20L/s~40L/s)下的五种方案的流动特性进行数值计算。分析比较五种齿墩式内消能工的轴向和径向时均流速、轴向和径向脉动强度和水流参数对时均流速和脉动强度的影响等水流特性。主要研究内容和结论如下:(1)查阅相关资料,分析前期的研究成果,选定试验研究方案,进行模型加工和试验仪器设备的安装调试工作。(2)通过对进口段管道内流速分布的测量与均匀流比较,对流速仪的测量结果进行校验,综合误差在±5%以内,可满足试验精度要求。(3)水流在试验段内的流速分布较清晰,沿纵向大致分为五个阶段:均匀流段,其流速分布与理论分析一致,是指数性分布;齿墩段前,轴向时均流速在距离齿墩段入口约0.3D处急剧增加,同时径向时均流速也相应增加且指向管轴线;水体流进齿墩段,其速度达到最大值,约是断面平均流速的2.2倍;流过齿墩段,且在距离齿墩段出口1.2D的范围内,中轴线的轴向时均流速降低幅度不明显,在齿墩墩子的正后方会出现回流的现象;恢复段,水流速度会逐渐减小并恢复到接近均匀流状态。(4)同一齿墩消能工型式,随着流量的增大,齿墩对水流的影响越大;齿墩后方的回流区的范围和反向流速均有所增大,当流量为15L/s时,各方案平均回流区长度为0.7D,反向流速最大值平均为304.4mm/s。(5)在流量相同的情况下,不同方案的齿墩对来流有一定的影响,其中方案一对水流的影响较大,回流区较强烈,当流量达到15L/s时,齿墩后的回流区长度约为0.9D,反向流速最大值为320.18mm/s,而方案叁对来流的影响较小,当流量达到15L/s时,齿墩后的回流区长度约为0.72D,反向流速最大值为282.24mm/s。(6)水流的脉动强度在齿墩影响管段内变化强烈。径向上的管道中轴线的脉动强度小于两侧的脉动强度;距离齿墩入口约0.3D处的位置的脉动强度开始增加,其中沿程变化强烈的区域中靠近管壁两侧的脉动强度的增幅较大而中轴线附近的脉动强度增幅不明显;齿墩出口即回流区所在的管段的脉动强度在各断面上出现较明显的大幅度波动,脉动强度波动幅度较大的区域位于齿墩等高处到管壁之间,中轴线附近的脉动强度较为稳定,沿纵向无明显波动。(7)同一齿墩消能工型式,各流量的水流流经齿墩段时的脉动强度的分布趋势是基本一致的;但随着流量的增加而脉动强度有所加强,其中管壁两侧的脉动强度增加幅度较大,管中心不明显,脉动强度的最大值出现在齿墩后方回流和主流的交界处。(8)相同流量情况下,不同齿墩型式的脉动强度有所不同,其中方案一脉动强度较小,方案叁的脉动强度较大;各方案的脉动强度较大的区域出现在各自齿墩的顶高边缘附近。(9)在此基础上,拓展流量范围至40L/s,进行数值计算和相关数据整理分析工作通过对15L/s流量管道的计算并与试验对比分析,对数值模拟结果进行验证,其偏差在±4%以内,所获得的流动特性体现的规律基本一致。(10)论文中对5种齿墩式内消能工的流场进行了详细测量和分析,是今后分析其消能机理的基础,具有较高的学术价值。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
牛争鸣,余聪,李奇龙,王天时,邓淯宸[6]（2018）在《淹没射流与水平旋流梯级内消能工的水力特性》一文中研究指出为解决导流洞改建为单一内消能泄洪洞出现的空蚀问题,作用水头难以提高,运行方式和灵活性有限等工程实际问题,提出了一种新型"淹没射流与旋流梯级内消能工"。通过模型试验对其基本流态与水力特性进行量测和分析,结果表明:竖井水位是保证稳定运行的关键条件,当其高于射流尾水洞洞径的1.2倍后,各部分流态均趋于稳定;上游水位与下游水位均会影响竖井水位,其中上游水位影响更为显着;射流孔口和起旋器孔口的无量纲泄流量与其相对净作用水头均为线性增大关系;在射流段、水平旋流洞段与旋流阻塞扩散段,壁面压强沿程呈现出明显的分叁段降低、各段稳定变化的特征。本文试验条件下,各段的最大压强水头差与总水头的比值分别为0.12、0.47和0.2,射流和旋流两级消能最大净作用水头占总水头的比例分别为0.13～0.15和0.59～0.80,最大孔口流速26.2 m/s,射流尾水和旋流扩散段的最大断面平均流速10.5 m/s,14.5 m/s,表明其具有良好的分级分段的消能特性,体型基本合理,但总作用水头尚有较大的提高余地,分级消能的比例尚需进一步优化。(本文来源于《水力发电学报》期刊2018年12期）
李斌,郝瑞霞[7]（2017）在《二级齿墩旋转内消能工的试验研究》一文中研究指出为了满足过流能力的同时进一步提高消能效果,在一级齿墩式内消能工研究的基础上,采用理论分析和物理模型试验方法,对断面收缩比为0.5、齿墩数目为4、齿墩长度为13.5cm的二级齿墩进行物理试验,分析了二级齿墩式内消能工相对旋转后的水力特性。结果表明,脉动压强系数沿程分布规律基本一致,从一级齿墩开始到二级齿墩结束,受齿墩突缩突扩影响,脉动压强系数变化最明显,在4.2倍的管径附近脉动压强系数达到最大,在6.5倍的管径附近,脉动压强系数逐渐恢复平稳;当两个齿墩相对旋转角越小时,过流能力越好,消能率越小;当两个齿墩相对旋转角越大时,过流能力变弱,消能率变大。(本文来源于《水电能源科学》期刊2017年09期）
李沅昕[8]（2017）在《旋流内消能工水力特性的试验研究与经验分析》一文中研究指出本文结合国家自然科学基金——旋流阻塞与旋流扩散内消能工强剪切两相流水力特性研究,并依据相关模型资料,对上下游水位、通气孔孔径变化时,各种水力特性进行量测与分析。同时根据有关理论与假定,提出特征断面关系的理论表达式,并依据国家自然科学基金以及相关试验研究的资料,将其整理成经验表达式。1、不同工况下均呈现出旋流角沿程减小;空腔直径沿程保持稳定,进入到阻塞段增大;空腔偏心距沿程呈周期性变化的规律,压强表现出在Z/D=2之前上下波动,而后沿程下降的规律。通气孔越大的工况,旋流角整体略有增大。2、基于自由涡流速分布假定、径向动量守恒、动量矩守恒定律以及连续性方程与能量方程的理论,在前人所推导出的相关关系表达的基础上,进一步推导了起旋器孔口断面压强与特征断面压强之间的关系理论表达式(1)和特征断面压强相互之间的关系理论表达式(2)。3、将旋流阻塞与旋流扩散内消能工强剪切气水两相流试验资料应用到上述两种理论表达式中进行了理论值与实测值的比较,选择不冋上下游水位、不同通气孔孔径作为变化条件,其中应用起旋器孔口断面压强与特征断面压强之间的关系理论表达式,特征断面理论值与实测值相差较小;而应用特征断面压强相互之间的关系理论表达式,在阻塞孔口断面理论值与实测值相差较大。4、由于特征断面压强之间的关系表达式不适用于大坡降体型,故将大坡降、自由出流旋流内消能工的模型试验数据应用到起旋器孔口断面压强与特征断面压强之间的关系表达式中,选择了不同上游水位,同一阻塞比(起旋器孔口面积收缩比、阻塞孔口面积收缩比)以及同一上游水位,不同阻塞比做为变化条件。其中不同上游水位条件下叁个特征断面理论值与实测值相差较小。而不同阻塞比条件下,理论值与实测值相差较大。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
宋佳杰,田淳[9]（2017）在《二级齿墩式内消能工的数值模拟》一文中研究指出为了进一步研究齿墩式内消能工的水力特性,提出了一种新型的消能方式,即二级齿墩式内消能工。通过建立标准κ-ε数值模型对单级齿墩式内消能工进行数值模拟,并与物理模型试验的结果进行对比,验证了模型的准确性,进而对二级齿墩式内消能工的部分水力特性进行数值模拟。结果表明,在齿墩段间距不变的条件下,随着面积收缩比减小,管道的过流能力变弱,消能率增大,压强降幅明显;在面积收缩比不变的条件下,齿墩段间距在一定范围内的增长会使管道消能率变大,过流能力减弱,最小空化数减小,产生负压和空化现象的可能性增加;当齿墩段间距大于80 cm时,管道的过流能力及消能率基本保持稳定。(本文来源于《水电能源科学》期刊2017年06期）
李斌[10]（2017）在《二级齿墩式内消能工水力特性的试验研究》一文中研究指出齿墩式内消能工是一种通过改变过流面积,使水体内部产生漩涡,消耗水体能量而达到消能效果的一种消能方式,其布置形式简单、消能效率高,已在山西省自然科学基金项目《齿墩式内消能工水力特性试验研究》中做了大量的研究,这种消能方式与相同面积收缩比的洞塞比较,在满足过流能力的同时提高消能率,本次试验是在单级齿墩式内消能工的试验研究的基础上,通过物理模型试验的方法,对二级齿墩式内消能工进行试验研究,分析二级齿墩间距和齿墩旋转角度的变化对水力特性的影响,主要包括压力特性、过流能力、消能特性和空化特性等几个方面。试验选择面积收缩比为0.5,齿墩数目为4的两个尺寸相同的齿墩消能工,分别设5种不同的间距(40cm、60cm、80cm、100cm、120cm),每一种齿墩消能工间距下再设3种不同的旋转角度(0°、15°、30°),共计15种试验方案,进行物理模型试验,在试验测试流量范围内,获得以下主要结论:1.当两级齿墩的间距由小变大时,对压力、过流能力、消能特性及空化特性均有一定的影响,但当两个齿墩的间距增大到100cm以后,时均压强系数、流量系数、消能率逐渐趋于稳定。2.两个齿墩的相对旋转角度对压力、过流能力、消能特性和空化特性会造成影响。当两级齿墩的间距较小时,二级齿墩角度的变化会造成时均压强系数增大,过流能力减弱,消能率增大,空化数减小;而当两个齿墩的间距逐渐增大后,变化两个齿墩的相对角度对时均压强、过流能力、消能率、空化数的影响会逐渐减弱;当两个齿墩的间距大于100cm后,变化齿墩的相对角度对时均压强、过流能力、消能率、空化数几乎没有影响。3.随着齿墩间距增加,第二个齿墩前时均压强系数明显不同,叁种旋转角度平均,距离为40cm时,时均压强系数为3.8,距离为100cm以后,时均压强系数为4.7。说明齿墩间距较小时,第二个齿墩前流速分布没有调整充分,未接近均匀流的状态。4.当旋转角为0°时,不同齿墩间距前后两个齿墩的脉动压强系数比较接近,cp值变化范围0.28~0.37之间。随着旋转角度增加,第二个齿墩后的脉动压强系数增加,当旋转30°,间距40cm时cpmax为0.48,比无旋转时增加42%,增加比例随着间距增加呈减小趋势。5.当雷诺数约为1.8×105时,水流由紊流过渡区转化为阻力平方区,在紊流过渡区流量系数随着雷诺数的增加明显增加;当水流处于阻力平方区,流量系数基本与雷诺数无关。6.试验范围内流量系数变化范围在0.37~0.47之间,在水流充分紊流情况下,流量系数约为0.46。在紊流过渡区,旋转角越大,流量系数越小,且这种影响随着齿墩间距增加而减小,当间距为40cm时,30°旋转比无旋转的流量系数下降2.4%。7.对比所有的试验方案发现,齿墩间距较小的时候,旋转齿墩角度能大幅度提高消能率,消能率最高的为齿墩间距40cm,旋转角度30度的方案,在试验流量范围内最大消能率达到82.6%;当距离增加到100cm以后,消能率变化不明显,约为69.0%。8.二级消能工与单级消能工比较,消能率增加约92%,过流能力减小约28%,可见分级消能在保证过流能力前提下,可有效增加消能率,二级消能工的试验研究成果对进一步进行相关研究有较高的参考价值。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01）
内消能工论文开题报告
（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：
针对超高水头下导流洞改建为泄洪洞的泄洪消能问题,提出“射流-旋流梯级内消能工”的新型消能方式。该消能方式采用分级消能的思路,一级为射流消能,另一级为水平旋流,可将一个超高水头泄洪消能问题分解为两个中低水头问题,以解决高速水流和消能等问题。本文采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对大幅度水位条件下射流-旋流梯级内消能工的基本水力特性,以及不同水位对水力特性及相关水力参数的影响,进行了分析研究,主要结论有:(1)流态与上下游水位关系密切,不同上下游水位变化时,射流段流态可分为自由出流与淹没出流,旋流段流态可分为自由旋转流、过渡流与淹没旋转流。(2)梯级内消能工的流速、压强等水力特性沿程出现明显的分段变化特性,其中在各段的阻塞收缩段出现压强减小,流速增大的变化规律。(3)竖井水位随上游水位呈分段线性增大;梯级内消能工典型断面的壁面压强与上下游水位差呈线性增加,空腔直径呈先增大后减小,射流段孔口流速呈幂函数变化。(4)射流段水流空化数最小值为0.64～1.27,旋流段为0.57～0.94,均大于旋流洞发生空化的初生空化数,表明梯级内消能工在上游水位7D～13.8D,下游水位0.5D～1.5D不会发生空化。(5)梯级内消能工总消能率在71%～81%之间,其中射流段25%～3 8%,旋流段43%～47%,两级消能分配较为合理。(6)数值模拟结果表明,射流段紊动能及耗散率最大值出现在消能段,旋流段出现在起旋器及扩散段,表明在各级的扩散段是能量消刹的主要位置。
（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。
内消能工论文参考文献
[1].张婷,郝瑞霞,郑秀清,王海军.面积收缩比相同条件下不同体型齿墩式内消能工对管道内部水力特性的影响[J].水电能源科学.2019
[2].余聪.不同上下游水位时射流-旋流梯级内消能工的水力特性研究[D].西安理工大学.2019
[3].邓淯宸,牛争鸣,李奇龙,南军虎,王天时.射流-旋流梯级内消能工临界水力条件初探[J].水力发电学报.2019
[4].李维玉.二级齿墩式内消能工流场特性研究[D].太原理工大学.2018
[5].张鹏.齿墩式内消能工的流场特性研究[D].太原理工大学.2018
[6].牛争鸣,余聪,李奇龙,王天时,邓淯宸.淹没射流与水平旋流梯级内消能工的水力特性[J].水力发电学报.2018
[7].李斌,郝瑞霞.二级齿墩旋转内消能工的试验研究[J].水电能源科学.2017
[8].李沅昕.旋流内消能工水力特性的试验研究与经验分析[D].西安理工大学.2017
[9].宋佳杰,田淳.二级齿墩式内消能工的数值模拟[J].水电能源科学.2017
[10].李斌.二级齿墩式内消能工水力特性的试验研究[D].太原理工大学.2017