摻氣設施與強迫摻氣水流

內容概要

《摻氣設施與強迫摻氣水流》對強迫摻氣水流、空化與空蝕、摻氣設施的基本概念及原理進行了詳盡的闡述，并通過理論分析、模型試驗及數(shù)值模擬，系統(tǒng)地研究了強迫摻氣水流的水力特性、小底坡低Fr數(shù)條件下?lián)綒庠O施空腔的回水問題，并用正交設計法對小底坡低Fr數(shù)泄洪洞的摻氣坎體型進行優(yōu)化設計。本書由蘇沛蘭著。

書籍目錄

第1章  概述
  參考文獻
第2章  空化與空蝕
  2.1  空化與空蝕的概念
    2.1.1  空化的概念
    2.1.2  空蝕的概念
    2.1.3  空蝕與空化研究中的重要物理量
    2.2  影響空蝕的因素
  2.3  空化與空蝕的機理
    2.3.1  空化機理
    2.3.2  至蝕機理
  2.4  空蝕破壞實例
  2.5  減免空化和空蝕的方法與措施
  2.6  空化與空蝕的研究現(xiàn)狀
  參考文獻
第3章  摻氣水流
  3.1  摻氣的定義及分類
    3.1.1  自摻氣水流
    3.1.2  強迫摻氣水流
  3.2  水流摻氣的原因
  3.3  水流摻氣程度的描述
  3.4  摻氣水流的運動規(guī)律
  3.5  水流摻氣的工程意義
  3.6  國內外對摻氣水流的研究現(xiàn)狀
  參考文獻
第4章  摻氣減蝕
  4.1  摻氣減蝕原理
  4.2  摻氣減蝕發(fā)展現(xiàn)狀
  4.3  摻氣減蝕的水力設計原則及應用條件
  4.4  摻氣減蝕設施
    4.4.1  摻氣減蝕設施體型及布置
    4.4.2  摻氣減蝕設施的水力學參數(shù)
  4.5  摻氣減蝕的研究方法
    4.5.1  試驗研究
    4.5.2  數(shù)值模擬
    4.5.3  正交設計方法在摻氣坎體型設計中的應用
  4.6  摻氣減蝕設施研究中存在的問題
  參考文獻
第5章  低Fr數(shù)小底坡泄洪洞空腔回水問題研究
  5.1  摻氣設施空腔回水現(xiàn)象及其運行狀態(tài)的描述
  5.2  空腔回水的理論分析
    5.2.1  空腔回水的形成機理
    5.2.2  影響空腔回水的因素
  5.3  空腔回水問題的研究現(xiàn)狀
  5.4  摻氣坎體型研究
    參考文獻
第6章  低Fr數(shù)小底坡泄洪洞摻氣坎選型試驗研究
  6.1  低Fr數(shù)大單寬緩底坡?lián)綒饪驳奶攸c
  6.2  大崗山水電站泄洪洞“局部陡坡+槽式挑坎”試驗研究
    6.2.1  工程概況
    6.2.2  試驗目的與內容
    6.2.3  試驗模型設計
    6.2.4  試驗設備
    6.2.5  摻氣坎體型優(yōu)化
    6.2.6  摻氣坎的選型優(yōu)化——新型的“局部陡坡+槽式挑坎”
    6.2.7  小結
  6.3  “局部陡坡+槽式挑坎”在瀑布溝泄洪洞應用試驗研究
    6.3.1  工程概況
    6.3.2  試驗模型設計
    6.3.3  摻氣坎體型優(yōu)化
    6.3.4  “局部陡坡+緩坡平臺+梯形槽挑坎摻氣”設施水力特性分析
    6.3.5  小結
第7章  低Fr數(shù)小底坡泄洪洞摻氣坎選型數(shù)值模擬研究
  7.1  低Fr數(shù)小底坡泄洪洞水力特性數(shù)值模擬方法
    7.1.1  數(shù)學模型的選擇
    7.1.2  自由水面處理方法
    7.1.3  邊界條件及穩(wěn)定性準則
    7.1.4  網(wǎng)格及網(wǎng)格生成技術
    7.1.5  數(shù)值求解算法
    7.1.6  小結
  7.2  “局部陡坡+槽式挑坎”水力特性數(shù)值模擬研究
    7.2.1  大崗山摻氣設施水力學數(shù)值模擬
    7.2.2  瀑布溝摻氣設施水力學數(shù)值模擬計算
    7.2.3  小結
  參考文獻
第8章  “局部陡坡+槽式挑坎”體型優(yōu)化設計
  8.1  參數(shù)敏感性分析
    8.1.1  敏感性分析
    8.1.2  正交設計方法
  8.2  正交試驗設計分析方法
    8.2.1  正交試驗設計的基本原理
    8.2.2  安排試驗的原則
    8.2.3  正交設計的特點
    8.2.4  正交試驗設計的基本步驟
  8.3  “局部陡坡+槽式挑坎”的正交設計
    8.3.1  影響因素和考核指標的選擇
    8.3.2  數(shù)值試驗安排
    8.3.3  “局部陡坡+槽式挑坎”各數(shù)值試驗方案的水力特性分析
    8.3.4  空腔特性的敏感度分析
  8.4  正交優(yōu)化的最優(yōu)方案結果與試驗建議方案比較
    8.4.1  體型參數(shù)比較
    8.4.2  水力特性比較
  8.5  小結
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　通常認為空蝕量與尺寸（直徑）的2～5次方成比例。有的試驗證明空蝕與尺寸的3次方成比例。　　4.物體表面光潔度及平整度　　表面經(jīng)過很好的加工和處理，就可以延緩空蝕的初生并減輕空蝕的強度?！　?.時間　　空蝕的速度隨著時間發(fā)生變化。其過程大略可分為潛伏期、加速期、減速期和恒穩(wěn)期。一般表面越光滑，潛伏期就越長?！　?.液體的溫度（熱動力效應）　　在許多應用熱水或溫液體的工業(yè)中，空泡內的蒸汽含量事關重要。一般趨向于熱力學效應抑止空化的發(fā)展和空蝕。當溫度升高時，蒸汽壓Pr升高，增大的Pr將對空泡潰滅起重要的抑制作用。對振動型裝置的大量試驗說明，在適中的溫度（介于冰凍與沸騰之間）下空蝕程度最高。高溫時由于腐蝕率隨溫度增加，材料機械性能變弱，有時IVIDPR又會再度增加。低溫時由于黏性影響，空蝕率下降?！　?.含氣量　　含氣量對初生空化數(shù)Ki及空蝕率MDPR都有影響。含氣量很低時，由于液體存在抗拉強度，因而對Ki有影響；低含氣量時含氣量增大，Ki增加，空化容易發(fā)生。當含氣量接近飽和狀態(tài)，液體抗拉強度消失，含氣量對Ki影響極小。然而含氣量很高時，成為含氣型空化，這時泡內大部分氣體是非凝結氣體，約束空泡潰滅，因而會導致空泡潰滅時的“緩沖效應”，從而減輕了空蝕的程度。事實證明，給空泡潰滅區(qū)摻入空氣將大大減免空蝕破壞?！　　?/pre>








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