测量地下水渗流速度及温度加热探针性能研究

发布时间：2021-11-06 14:17

　　基于埋入多孔介质内加热球体及圆柱体的混合对流换热特性的研究提出一种新的地下水测温测速方法,建立加热探针混合对流换热机理模型,实验研究了不同流速,不同几何结构、以及不同加热热流等参数条件下的传热与流动特性。本文通过对国内外关于地下水流速测量方法相关文献的调研,总结了现存测量方法的几点不足:(1)没有一种方法可以将温度、流速、流向三个参数进行同时测量;(2)实时性较差,过程较为繁琐,不能时刻监测地下水流动速度的改变;(3)价格较低的测量仪器,精度不高,且测量时间较长,而精度高的测量方法价格昂贵;(4)可回收性差,对地下水造成不可逆的破坏和污染。所以开发一件简单、精度高且价格便宜的测量探针是本文研究的最主要目的。首先本文设计球形探针,采用纹路球外表面覆盖铂丝的方式,通过焦耳效应,达到表面加热的效果。通过实验标定及研究,发现现阶段球形探针所输入最佳电流为0.2 A,当电流输入过大时,表面会出现气泡影响测量效果甚至是表面加热丝过载而断裂。实验结果表明,当流道静止时探针表面温度与来流温度的温差要高于流动时的温差,流动状态到静止状态的温升与来流流速成正比例关系,探针的测量流速范围为0.003 m/s...

【文章来源】： 天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 几种接触式测量方法及其最新研究进展
        1.1.1 示踪法
        1.1.2 电位法
        1.1.3 探针法
    1.2 非接触测量法的应用及其研究进展
        1.2.1 静水位测井法
        1.2.2 探地雷达
        1.2.3 多普勒流速仪
    1.3 方法对比
    1.4 存在的问题
    1.5 本课题的主要任务
    1.6 本章小结
第二章 流道设计
    2.1 流道
    2.2 流速与液位
    2.3 本章小结
第三章 电路设计
    3.1 实验原理
    3.2 加热及数据采集电路
    3.3 本章小结
第四章 球形探针设计
    4.1 外形设计
    4.2 实验及结果分析
        4.2.1 标定实验
        4.2.2 流动实验
    4.3 实验总结
    4.4 本章小结
第五章 圆柱探针设计
    5.1 圆柱探针设计
    5.2 标定实验设计与结果
    5.3 误差分析
    5.4 流动实验设计与结果
        5.4.1 实验步骤
        5.4.2 电流与流速测量关系
    5.5 流速与流向判断
        5.5.1 流动脉冲实验
        5.5.2 热脉冲实验
    5.6 实验结果
    5.7 本章小节
第六章 圆柱支架探针
    6.1 圆柱支架探针设计
    6.2 标定实验设计与结果
    6.3 误差分析
    6.4 流速与流向实验
        6.4.1 1.2A流动脉冲实验
        6.4.2 1.5A流动脉冲实验
    6.5 实验总结
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]充电法在水文勘查中解决地下水流速流向探析 [J]. 王艾.  山东煤炭科技. 2016(08)
[2]裂缝宽度探地雷达波场响应的数值研究 [J]. 郭士礼,闫飞,朱培民,李修忠.  地球物理学进展. 2016(04)
[3]基于探地雷达的地下水土流失研究 [J]. 付磊,白晶.  中国水土保持. 2016(08)
[4]常规物探充电法在水文勘查工作中解决地下水流向及流速的应用 [J]. 王艾.  资源信息与工程. 2016(03)
[5]高密度电法与充电法在岩溶地下水勘测中的应用 [J]. 陈开银,叶斌.  科技展望. 2016(12)
[6]声学多普勒流速剖面仪应用初探 [J]. 王仔.  吉林水利. 2016(03)
[7]自然电场法在岩溶地区找水打井中的应用 [J]. 梁竞,韦启锋,洪卷,郑盛业,秦永才,闫福生,冯永雄.  工程勘察. 2016(02)
[8]激光微多普勒目标识别研究进展 [J]. 魏文哲,贾豫东,张晓青.  价值工程. 2016(03)
[9]同位素水文学的若干回顾与展望 [J]. 汪集旸,陈建生,陆宝宏,童海滨,谭忠成,孙营营,林统,王永森.  河海大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]基于同位素测井技术的地下水流速流向测量系统研制 [J]. 李宗瑾.  化学工程与装备. 2015(08)



本文编号：3479984