网格板位置对网格絮凝池涡流场形态影响的PIV实验研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:luocaohuozi12345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用粒子图像速度场仪(PIV)对网格絮凝池流场进行了测量,获得了网格板在不同竖井高度、不同(随机、特征)截面,不同过水流量条件下网格板后流场形态信息。基于PIV测量获得的流场信息,利用tecplot和Origin等软件,分析了网格絮凝池流场在高度、流量、截面差异等因素下带来的流场形态特征变化以及不同点;再结合大涡PIV方法计算分析了流场中湍动能和湍动能耗散率的变化规律,并利用旋涡强度法(λci)对流场中的涡旋进行了识别。探索不同几何条件因素对流场中各向速度、湍动能、湍动能耗散、涡形态等的影响情况,以进一步探讨网格涡形成机制,为合理有效地进行后续的网格涡絮凝动力学研究提供参考。通过具体的实验测量和计算分析最终主要得出以下结论:(1)在竖井不同高度的网格板后随机流场中,顺着水流方向,流场的混乱度都是逐渐变得稳定,尤其是在第三层网格板后的流场特别稳定;在网格板的网孔中心、网孔边缘和格挡中心的网格板后特征截面流场中,网孔中心的流场中能够形成强劲的射流迹象,且流场较稳定,而在网孔边缘的流场中射流迹象有所减弱,在格挡中心的流场中已经彻底没有了射流迹象,而且流场也变得很混乱;(2)在竖井不同高度处的网格板后随机流场中,第一层网格板和第二层网格板后的流场速度波动幅度较大,顺着水流方向往下,流场的速度逐渐趋于稳定,在网格板后20mm内主要以纵向速度波动为主,而在网格板后20~30mm内主要以横向速度的波动为主;在网格板横向的三个特征截面流场中,网孔中心和网孔边缘位置主要以纵向速度的波动为主,但是在格挡中心位置处,又主要以横向速度的波动为主;(3)在竖井不同高度处的网格板后随机流场中,从第一层网格板到第四层网格,流场中湍动能和湍动能耗散率随着水流方向是在逐渐减小,在每层网格板后30mm的范围内波动的幅度较大;在网格板横向三个特征截面处的网格板后流场中,网孔中心和网孔边缘处的位置产生的湍动能和湍动能耗散率要比格挡中心产生的大;(4)在网格絮凝池竖井中顺着水流方向往下,网格板后随机流场中产生的涡旋分布逐渐变得均匀,流量的变大会使得流场中涡旋的分布变得分散,在每一层网格板后的流场中涡旋的产生数量与流量之间的变化趋势几乎是一致的,都是随着流量的变大在逐渐增多,但是涡旋的平均半径却是在逐渐减小;在网格板的横向三个特征截面处的网格板后流场中,涡旋的分布主要集中在射流的两边和射流结束的流场中,而且网孔中心和网孔边缘处的流场中产生的涡旋是最多的,涡旋的平均半径也是最大的,所以在网格絮凝池流场中,主要是由网格板的网孔中心和网孔边缘产生涡旋进而引起流场的波动紊乱。
其他文献
传统的化石能源无法满足人类可持续发展的需求,寻找清洁、经济的可再生能源是当今社会需要解决的主要问题之一。天然纤维素是生物质能源的主要原料。微生物在纤维素生物质的
制造系统和制造过程充满了复杂性与动态性,数据挖掘和机器学习等知识发现手段可应用于制造过程的各个阶段,是应对制造业挑战的重要方法和技术。将这些技术手段与制造相结合,不仅可以充分挖掘企业数据中蕴含的工艺知识,为企业带来更快的响应速度与更深远的洞察力;同时利用机器学习强大的计算能力对过程进行分析和优化,有助于提高设计与生产效率、降低成本和改善质量。数据挖掘和机器学习方法因其高精度以及良好的可用性,越来越
砂土内部侵蚀引发的工程事故数见不鲜,诸如堤坝溃决诱发洪水淹没城镇乡村、基坑坍塌导致周边建筑破坏、隧道破坏引起路面塌陷等,往往造成重大的经济损失和人员伤亡。针对砂土
粘土在自然界广泛分布,是十分常见的岩土工程材料。粘土表现出十分特殊和复杂的应力应变特性。首先,粘土在加载过程中其应力应变关系和应力状态相关,中间主应力的大小影响粘
目标检测是许多计算机视觉任务的基础,广泛应用于自动驾驶、视频监控和图像检索等实际场景。本论文对一阶段实时目标检测方法和基于几何约束的目标检测方法进行了深入研究,主
随着高光谱遥感技术的发展,在同一个地区获取的地表图像拥有数以百计的频谱波段,拥有的光谱信息是多光谱图像的几十倍。然而,由于高光谱遥感图像拥有大量光谱信息的同时也增
高等植物的生长发育主要依赖于分生组织的分裂分化,其中,茎尖分生组织(Shoot Apical Meristem,SAM)决定了茎、叶、花等地上部分器官的形成。WUS(WUSCHEL)是茎尖分生组织的干
卡马西平(Carbamazepine,CBZ)是一种在世界范围广泛应用的抗癫痫类药物,在城市水环境中可以广泛检测到CBZ的存在,由于城市水环境中普遍存在的溶解性有机物质(Dissolved Organic Matter,DOM)可能与CBZ相互作用,导致CBZ在城市水环境中的生物毒性和迁移转化受到影响,因此研究DOM与CBZ在城市水环境中的作用机理具有十分重要的意义。本文收集城市水环境中经过不同处
盾构设备是现阶段重要的大型隧道挖掘和铺设机械,在今天中国各个城市地区都有广泛的应用。而应用岩土振动掘削技术能有效降低盾构机械的掘削阻力和能耗。论文以岩土掘削减阻
我国是受地震灾害较为严重的国家的之一,每次大的地震灾害带给国家的不仅是数以亿计的财产损失,而且还有大量的人员伤亡。因此,人们对于地震灾害还需更深的认识和了解。与此