间歇水流诱导形成内波及其破坏分层特性
发布时间：2021-02-14 03:23
针对目前国内外缺乏经济高效的破坏大水深水体分层技术,开发研究机械混合装置诱导内波破坏水体分层,使用UVP多普勒超声波流速仪对流场进行测定;为在模型水体与实际水体的之间建立联系,研究分层结构差异对内波及其破坏分层特性的影响。机械混合装置出流会在模型水库中产生环流,当水体不分层时,水体中流场分布主要受环流影响;当水体分层时,受约化重力的影响,部分水平出流能量转化为内波波能,环流减弱。机械混合装置连续运行和间歇运行时,流场相近,间歇运行时流速减小,且不同时刻流速值存在差别。进出水口处的流速明显大于其他位置对应值,装置水平出流诱导产生内波形成体积效应内波破坏水体分层。在内波生成期,水体质点竖直流速增大,内波振幅逐渐增大;稳定传播期,内波各波峰振幅大小基本相同,波形也基本相同,达到稳定。在距池底50cm处,流体质点竖直方向上流速最大,内波振幅最大。在破坏水体分层过程中,变温层与等温层的水温差别逐渐减小,跃温层逐渐上移且厚度减小,内波最大振幅的位置随跃温层上移而上移,跃温层上下界面温差减小速度逐渐减小,直至水体分层被完全破坏。在温度梯度、扰动强度、水深均相同的条件下,随着跃温层厚度的增加,水体稳定...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型水库系统图
响在自然传热下形成变温层，跃温层介于变温层高温水体和等温层低温水体之间自然形成。相比顶部制热法，此方法有分层稳定、与实际水库水温相似等优点。图2.1 模型水库系统图 图2.2 模型水库底部制冷装置黄鹏起等人在研究内波破碎中使用实验水槽尺寸为3m×0.15m×0.3m（长×宽×高）[96]，苏梦等在研究均匀流因地形影响生成内波实验中水槽尺寸为140cm×80cm×20cm，观测段尺寸为40cm×14cm×20cm[97]，C Brouzet等人在内波实验
范围为0~360°，出水口弧度调节范围为0~30πcm流筒部分：为适应水体分层结构的不同，环形出高调节螺纹。波流速仪超声波流速剖面仪）是一种通过回波超声多普勒超声束轴方向上的瞬时速度分布仪器。超声波探量轴传播，然后切换到接收端。当脉冲击中液体波能量在小粒子上散射并反射回来，回声在延时量轴速度分量不为零时，回波频率发生多普勒频勒频移，公式为02 ffcvd ，式中：v为散射粒子沿体中的声速，单位m/s；fd为多普勒频移，单位H
【参考文献】：
期刊论文
[1]均匀流过地形生成内波的实验探究[J]. 苏梦,王彩霞,陈旭. 海洋湖沼通报. 2017(05)
[2]分层水环境人工诱导内波的强化混合效果[J]. 孙昕,张垚臻,陈笑涵,任广林. 中国环境科学. 2017(08)
[3]分层水环境曝气诱导形成内波的过程与特性[J]. 孙昕,杨潘,解岳. 中国环境科学. 2016(09)
[4]内孤立波破碎所致混合的实验研究[J]. 黄鹏起,陈旭,孟静,李敏,万伟. 海洋与湖沼. 2016(03)
[5]地表水水质监测现状及对策分析[J]. 肖秋香. 农村经济与科技. 2016(08)
[6]我国北方温带水库——周村水库季节性热分层现象及其水质响应特性[J]. 曾明正,黄廷林,邱晓鹏,王亚平,史建超,周石磊,刘飞. 环境科学. 2016(04)
[7]对简谐波能量的讨论[J]. 周越,张国锋. 大学物理. 2015(10)
[8]流域水生态系统健康与生态文明建设[J]. 孟伟,范俊韬,张远. 环境科学研究. 2015(10)
[9]汾河水库面源污染现状分析与治理对策[J]. 杨华峰. 山西水土保持科技. 2015(03)
[10]曝气诱导内波破坏水库水温分层的机理[J]. 孙昕,李丹,李选龙,解岳. 中国环境科学. 2015(06)
博士论文
[1]全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究[D]. 杜海波.东北师范大学 2015
[2]基于变系数KdV-type理论模型的南海北部内孤立波传播演变过程研究[D]. 张善武.中国海洋大学 2014
[3]水源水库沉积物多相界面污染物迁移转化与污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2012
硕士论文
[1]巢湖市环城河内源污染释放及生态修复模拟试验[D]. 闵文.安徽建筑大学 2016
[2]分层水库曝气诱导内波特性及破坏分层效果[D]. 叶丽丽.西安建筑科技大学 2014
[3]曝气诱导内波破坏水库水温分层中试研究[D]. 卞晶.西安建筑科技大学 2014
[4]扬水曝气混合对铜绿微囊藻分布及生长抑制作用的研究[D]. 高郑娟.扬州大学 2012
[5]黑河水库水质及藻类监测和水体分层研究[D]. 邱二生.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3033034
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型水库系统图
响在自然传热下形成变温层，跃温层介于变温层高温水体和等温层低温水体之间自然形成。相比顶部制热法，此方法有分层稳定、与实际水库水温相似等优点。图2.1 模型水库系统图 图2.2 模型水库底部制冷装置黄鹏起等人在研究内波破碎中使用实验水槽尺寸为3m×0.15m×0.3m（长×宽×高）[96]，苏梦等在研究均匀流因地形影响生成内波实验中水槽尺寸为140cm×80cm×20cm，观测段尺寸为40cm×14cm×20cm[97]，C Brouzet等人在内波实验
范围为0~360°，出水口弧度调节范围为0~30πcm流筒部分：为适应水体分层结构的不同，环形出高调节螺纹。波流速仪超声波流速剖面仪）是一种通过回波超声多普勒超声束轴方向上的瞬时速度分布仪器。超声波探量轴传播，然后切换到接收端。当脉冲击中液体波能量在小粒子上散射并反射回来，回声在延时量轴速度分量不为零时，回波频率发生多普勒频勒频移，公式为02 ffcvd ，式中：v为散射粒子沿体中的声速，单位m/s；fd为多普勒频移，单位H
【参考文献】：
期刊论文
[1]均匀流过地形生成内波的实验探究[J]. 苏梦,王彩霞,陈旭. 海洋湖沼通报. 2017(05)
[2]分层水环境人工诱导内波的强化混合效果[J]. 孙昕,张垚臻,陈笑涵,任广林. 中国环境科学. 2017(08)
[3]分层水环境曝气诱导形成内波的过程与特性[J]. 孙昕,杨潘,解岳. 中国环境科学. 2016(09)
[4]内孤立波破碎所致混合的实验研究[J]. 黄鹏起,陈旭,孟静,李敏,万伟. 海洋与湖沼. 2016(03)
[5]地表水水质监测现状及对策分析[J]. 肖秋香. 农村经济与科技. 2016(08)
[6]我国北方温带水库——周村水库季节性热分层现象及其水质响应特性[J]. 曾明正,黄廷林,邱晓鹏,王亚平,史建超,周石磊,刘飞. 环境科学. 2016(04)
[7]对简谐波能量的讨论[J]. 周越,张国锋. 大学物理. 2015(10)
[8]流域水生态系统健康与生态文明建设[J]. 孟伟,范俊韬,张远. 环境科学研究. 2015(10)
[9]汾河水库面源污染现状分析与治理对策[J]. 杨华峰. 山西水土保持科技. 2015(03)
[10]曝气诱导内波破坏水库水温分层的机理[J]. 孙昕,李丹,李选龙,解岳. 中国环境科学. 2015(06)
博士论文
[1]全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究[D]. 杜海波.东北师范大学 2015
[2]基于变系数KdV-type理论模型的南海北部内孤立波传播演变过程研究[D]. 张善武.中国海洋大学 2014
[3]水源水库沉积物多相界面污染物迁移转化与污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2012
硕士论文
[1]巢湖市环城河内源污染释放及生态修复模拟试验[D]. 闵文.安徽建筑大学 2016
[2]分层水库曝气诱导内波特性及破坏分层效果[D]. 叶丽丽.西安建筑科技大学 2014
[3]曝气诱导内波破坏水库水温分层中试研究[D]. 卞晶.西安建筑科技大学 2014
[4]扬水曝气混合对铜绿微囊藻分布及生长抑制作用的研究[D]. 高郑娟.扬州大学 2012
[5]黑河水库水质及藻类监测和水体分层研究[D]. 邱二生.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3033034
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