一、FLOOD DISCHARGE AND ENERGY DISSIPATION BY JETS FROM OUTLETS IN HIGH ARCH DAM（论文文献综述）
陈鹏宇[1]（2021）在《水垫塘内水流剪切带厚度确定及水流结构区气体交换过程研究》文中研究指明我国目前高山峡谷区高坝建设普遍采用坝身泄洪消能形式挑跌流水垫塘消能型式,实践表明,通过坝身泄洪是峡谷区高拱坝一种最为经济有效的泄洪消能型式。我国面前存在很多在建或已建成的高坝、超高坝工程,这类水利工程具有很高的水头,因此下泄流量巨大的且具有极高的泄洪功率,与中低坝掺气消能等工程特点有着很大的差别,在实际工程中坝体高速下泄的水流会携带大量气体与水垫塘内部水体发生碰撞,产生剧烈的紊动剪切作用,沿程消能过程中,大量掺气的水体向下游河道扩散,对水流的掺气浓度分布与变化规律进行研究是目前水利工程安全建设以及河流生态环境领域中的重点课题。在流域开发过程中,流域梯级工程由于泄洪消能带来的水流大量掺气,气体超饱和问题会导致河流产生梯级气障,不仅会对流域连续性产生破坏,同时会给整个流域水环境生态及鱼类健康造成不利影响,因此研究泄流消能以及掺气水流带来的水环境问题也是水利工程建设发展的重点之一。目前我国对高坝下游泄洪消能后段河流水体气体超饱和问题尚未进行系统研究,未形成以气体高溶解度为重点研究的环境评价体系。研究水垫塘内部各水流结构区气泡交换过程及完成的塘内气体迁移扩散特性可为气体的运动机理研究提供重要依据。在水垫塘消能工下,高速射流卷吸气体下泄进入水垫塘内形成掺气水流,主射流与塘内水体发生强烈的紊动剪切作用形成水流剪切带,气泡在沿程运动中不断发生聚并,扩散和上浮现象,并通过水流剪切带实现各水流结构区之间的气体交换过程。气泡在水垫塘内迁移扩散伴随不同能量间的转化与耗散,大量气体在水流中掺混会造成水垫塘水深增加,同时气泡的迁移扩散对水流的抗剪强度、流速分布和压力梯度产生一定的影响。因此掺气水流的研究对水垫塘消能工的体型优化设计和对空蚀现象保护具有重要意义。本文采用水工模型试验与理论分析相结合的方式,对水垫塘水流结构进行分区,实测了不同入池流下水垫塘各水流结构区内流速和掺气浓度值。根据流速推算出水垫塘各水流结构区测量断面处的时均动能和时均动能耗散率,并与流速梯度衰减规律结合确定水流剪切带的厚度,将所在结构区最大流速的50%与最大流速的30%之间定义为水流剪切带。通过水流剪切带内掺气浓度的梯度变化分析各水流结构区之间的气泡交换过程。得出对水垫塘消能贡献的大小为:紊动剪切>旋滚区吸收>气泡消耗。
苏琨[2]（2020）在《自掺气跌射流水股不同碰撞角度下水垫塘底板动冲击荷载研究》文中进行了进一步梳理挑跌流水垫塘消能型式是目前峡谷区高拱坝普遍采用的一种坝身泄洪消能形式,实践表明,通过坝身泄洪是峡谷区高拱坝一种最为经济有效的泄洪消能型式。高拱坝工程中,水垫塘是主要的防冲消能建筑物,其稳定与否影响水工建筑物的整体安全,而引起水垫塘底板严重冲刷及失稳破坏的主要因素是来自于泄流的巨大能量。在水垫塘底板荷载特性的研究中发现,即使挑跌射流携有的大部分动能与势能被水垫塘内的水垫所消耗,但挑跌射流冲击到水垫塘底板时,其能量依旧较大,流速仍然较高,其所携带的动能在冲击区一部分受底板阻碍作用,大部分转化为压能,即对水垫塘底板的冲击荷载。为了有效实现消能防冲目的及保证大坝安全运行,对挑跌流水垫塘动水荷载特性进行研究分析,是一个长期且重要的研究课题。本文以水工模型试验结合理论分析的方法,采用数理统计手段,分析泄流水股不同碰撞角度下水垫塘底板荷载特性。本文研究成果如下:（1）基于紊动冲击射流基本理论及研究成果,分析了水垫塘内的水流流态特征,从纵向、横向和水平向对典型的淹没冲击射流流态进行水流结构的分区。（2）实测塘内水体掺气浓度分布及气体迁移扩散机理分析;实测底板时均压强分布及分析成因。（3）通过数理统计的方法,研究分析各水流结构分区脉动压强的幅值特性、频谱特性。（4）计算推导出泄流水股空中碰撞的各水力学参数。（5）推导出水垫塘底板冲击区任一点时均压强计算公式。
刘刚[3]（2020）在《基于水气两相流理论的高坝泄洪雾化计算研究》文中提出泄洪雾化是水利工程高速泄洪时出现的一种水气弥散现象,伴随泄洪雾化产生的强风和强降雨会对水电站正常运行、边坡稳定、交通安全等造成较大危害。我国的高坝枢纽工程往往具有高水头、大流量、窄河谷、高边坡等特征,许多指标位居世界前列,泄洪伴生的雾化问题尤其突出,使得泄洪雾化安全防护的难度大为增加。对泄洪雾化展开研究,构建复杂泄洪环境下的精准预测模型、定量分析各因素对泄洪雾化的影响、探究泄洪过程中水气的运移规律,对推动我国高坝枢纽泄洪雾化研究从经验走向科学,保障重大水利水电工程建设及长期安全高效运行具有十分重要的工程现实需求及科学理论价值。相较于原型观测、物理模型试验、理论分析计算等方法,数值模拟方法具有经济高效、不受模型相似率限制、对原型观测数据依赖度低等优势。本文基于水气两相流理论,采用数值模拟方法围绕泄洪雾化的数学描述、参数界定、数值求解以及水气运移规律展开。基于水气两相流理论,发展了描述泄洪雾化过程中水气运动的数学模型,研究了泄洪雾化数学模型的数值求解方法及技术,并编写了相应的有限元计算程序,根据数值模拟的需要,提出了考虑掺混程度影响的水气两相混合流体动力粘滞性模型,利用水布垭电站泄洪雾化原型观测数据对数学模型进行了验证,并定量分析了河谷宽度、初始下泄流速以及下游水深等因素对泄洪雾化的影响。主要研究内容如下:1)基于水气两相流理论,发展了描述泄洪雾化过程中水气运动的数学模型。该模型由水气两相流体总的的质量、动量守恒方程,气的动量守恒方程,水的质量守恒方程以及雾雨转化公式组成,能够对不同消能型式下的泄洪雾化过程进行描述。通过混合流体的质量守恒方程可导出流体压力求解方程,实现了压力的直接求解,提高了数值求解过程中的稳定性及收敛性。描述气体运动的动量守恒方程包含了水气相间作用力的影响,能够对水、气运动的差异性进行较为完备的描述。通过水的质量守恒方程导出浓度传输方程,结合雾雨转化公式能够实现泄洪雾化降雨强度的预测。2)采用有限单元法,研究了泄洪雾化数学模型的求解方法及求解技术,发展了大型高度非线性偏微分方程组的数值求解方法,提高了数值求解泄洪雾化过程中的数值稳定性及收敛性,实现了泄洪雾化过程的数值模拟。在泄洪雾化数值求解中,采用有限单元法对泄洪雾化数学模型中的偏微分方程组进行空间离散,利用大涡模拟方法（LES）对泄洪雾化中的湍流进行处理,寻求合适的压力-速度耦合求解策略以保证数值求解的稳定性及收敛性,避免了传统商业软件因求解难题而进行的简化,进而编写了三维有限元计算程序并对程序正确性及有效性进行了考证。3)开展了水气两相混合流体动力粘滞性试验测试研究,发展了一种适用于水气混合流体的动力粘滞性测试方法,测试了不同掺气量及掺混程度下的水气混合流体动力粘滞性,进而推导了包含掺气量及掺混程度的水气混合流体动力粘滞系数模型。采用物理试验与数值模拟相结合的手段,通过试验测试物体在混合流体中运动时所受的粘滞力,结合数值模拟得到物体在不同粘滞性流体中所受的粘滞力,建立试验测试与数值模拟间的相关关系,进而实现水气混合流体动力粘滞系数的测试。推导了考虑掺气量及掺混程度的水气混合流体动力粘滞系数模型并分析了掺气量及掺混程度对水气混合流体动力粘滞性的影响:当掺混程度较大时,水气两相混合流体的动力粘滞系数随掺气量的增加呈先增加后减小的变化趋势,当掺混程度较小时,水气两相混合流体的动力粘滞系数随掺气量的增加呈线性减小的变化趋势。水气两相混合流体动力粘滞性相关的研究为数值模拟泄洪雾化提供了参数支撑。4)采用本文的泄洪雾化数学模型,成功实现了水布垭电站泄洪雾化的三维仿真计算模拟,结合水布垭电站泄洪雾化监测资料,对模型计算结果的正确性及有效性进行了验证,在此基础上,研究了泄流量及闸门组合方式对电站泄洪雾化的影响。通过与水布垭电站泄洪雾化原型监测数据的对比分析表明,数值模拟方法对泄洪雾化过程中的风速及降雨强度具有较好的预测能力,其中,风速的预测偏差在±15%以内,降雨强度的预测偏差在±20%以内。水布垭电站泄洪雾化过程中的风速及降雨强度均随着泄流量的增加而不断增大,但在变化趋势上又有所不同:泄流量较小时,两者均随泄流量增大呈线性增加关系,而泄流量增大到一定值后,最大雾化风速的增速逐渐放缓,最大雨强却随泄流量增大呈指数增加趋势。5)通过对水布垭电站泄洪雾化进行仿真模拟,研究了泄洪雾化过程中的水气运移规律。结果表明,泄洪过程中水气运动受地形约束较为明显,从近地表水气运动来看,水气在局部受阻挡区域易形成“回流”现象,并沿障碍物爬升;远离地表以后,不同高程平面内的水气既有向上也有向下运动的区域,呈现一定程度的跃动现象;当高程达到一定高度后,水气运动方向均向下,表明水雾不会上升至这一高程。根据水、气运动过程中的压力分布及水气运动方向,可将泄洪雾化分为三个区域,即:水气掺混区、水雾生成区和水雾扩散区。在水气掺混区,水体中的压力小于外界气压,大气中的空气通过掺气设施、水体表面不断掺进水体,形成水气掺混流体;当掺气水流落入下游河道时,水体内压力迅速增加,水中气泡大量逸出,气泡破裂产生许多微小雾滴,形成水雾;在水雾扩散区,水体中逸出的气体不断向高空及下游河道方向运动,并“裹挟”雾滴运动,从而形成常见的雾化现象。6)针对溢洪道挑流消能方式,计算研究了河谷宽度、初始下泄流速以及下游水深等因素对雾化风速、降雨强度时空分布的影响。结果表明,河谷宽度对雾化风速的影响较为显着,河谷越窄,水雾沿河道传播的距离越远,近坝区的雾化强度越大;本研究中,当河谷宽度增加五倍时,泄洪稳定时近坝区的雾化风速降幅可达到一半以上。初始下泄流速对雾化风及雾化降雨的影响各不相同,当初始下泄流速大于5 m/s以后,初始下泄流速的增加并不会引起近坝区雾化风速的显着增大,而是受雾化风影响的范围显着增大;近坝区雾化降雨强度则随着初始下泄流速的增加而不断增加,基本呈指数增加趋势。下游水深的增加对减小泄洪雾化风速是有利的,在本研究中,下游水深每增加1 m,泄洪稳定时的雾化风速则减小0.2 m/s左右;下游水深对水舌落点处河道底板所受的压力影响较大,水深越深,泄洪达到稳定时引起的河道底板压力增量越小,当下游水深深度合适时,泄洪引起的河道底板压力增量为零。
李晓娜[4]（2019）在《高含沙水流脉动压强及底板上举力模型试验》文中研究指明到目前为止,对于挑跌流作用于水垫塘内时的水力特性已经有了比较深入的研究,但针对含沙水流对水动力特性的影响研究相对较少,而水流含沙后对消能建筑物的动水压强及稳定性有不同程度的影响,因此有必要开展高含沙水流对水垫塘内水动力特性的影响研究。本文运用水工模型试验,通过控制水流含沙浓度、射流速度、水垫深度等变量,测量并分析了不同工况下水垫塘内的脉动压强以及底板的上举力,得出以下主要成果及结论:（1）各不同的含沙量及射流速度条件下,水垫塘底板间缝隙的时均压强与脉动压强沿顺水流方向分布趋势相似,均在冲击点附近达到最大值,向上下游两侧逐渐减小。对于同一测点,时均压强值随着含沙量的增加而增加;脉动压强随含沙量的变化与射流速度的大小密切相关,在射流速度相对较小时,含沙水流的脉动压强大于清水,而当射流速度逐渐变大后,含沙水流脉动压强小于清水。（2）对于不同的含沙量条件,底板上举力时均值、最大上举力沿程分布规律相似,均在冲击点下的板块处出现最小值,在冲击点上下游两侧底板处取得最大值;上举力标准差在冲击点附近板块取得最大值,随后上举力标准差由最大点向两侧逐渐减小。对于同一测点,随着含沙量的增加,水垫塘内各板块所受的上举力时均值均有不同程度的增加;上举力标准差随含沙量的变化规律与射流速度及水垫深度密切相关,随含沙量的增加可能增加,也可能减小。（3）不论水流是否含沙,底板缝隙间脉动压强以及底板上举力数据的概率密度分布与正态分布类似。含沙水流浓度对水垫内脉动压强及上举力的概率密度分布的影响不大。（4）含沙水流下脉动压强以及底板脉动上举力功率谱均与清水条件下的功率谱相似,优势频率均在低频范围内,但高含沙水流脉动能量的频带宽度与清水相比有增大的趋势。（5）冲击滞点附近测点脉动压强的时间积分尺度随着含沙量的增加而减小,对于离冲击滞点稍远的区域,脉压积分尺度随着含沙量的增加先减小后增大。
周晓杰[5]（2019）在《孔梁水库挑坎体型优化研究》文中提出近年来溢洪道不仅作为水库安全运行和调洪泄流的重要组成部分,也是科研关注的重点。其中高水头枢纽溢洪道由于大落差、窄河谷、大单宽流量等原因,其高速水流、水力设计及泄洪消能问题十分突出,已成为工程中的关键性技术问题。目前已有多种挑流鼻坎型式的研究成果,通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用,消除部分能量。若采用现有的挑流鼻坎型式,由于挑射水流携带巨大能量,导致水舌对左右岸以及下游造成严重冲刷。为了水库以及下游建筑物的安全,需要对溢洪道体型进行优化,目的是消除部分水流能量,减少水舌所携带的能量,避免水舌对左右岸以及下游的冲刷,这对大坝安全泄洪具有重要意义。本文采用水工模型试验与三维数值模拟相结合的研究手段,以孔梁水库枢纽为具体的研究对象,针对孔梁水库挑流消能落差大（130m）、流速高（35m/s）、下游河道狭窄弯曲、防护对象距离近（185m）、挑流空间小的特点,对孔梁水库的溢洪道的水力设计以及挑流鼻坎体型的优化选择进行了研究分析,根据多个方案的研究对比,和溢洪道的整体消能率比较,从而得到了阶梯消能+复合消力池+挑流鼻坎的溢洪道体型。通过对优化方案进行数学模型的建立,对挑距与挑流鼻坎的反弧半径、挑射角等之间关系的研究,总结挑流鼻坎的结构性规律,并在6m≤R≤12m、18°≤θ≤24°、16.56m/s≤v≤21.89m/s范围内,通过数学模型对多组流量进行了挑距的计算,根据计算值拟合了挑距公式。上述公式通过与现有公式的对比,证明公式存在一定的合理性,相关成果可应用于类似挑流消能结构的挑距预测,具有重要的工程意义和学术价值。总体而言,本文研究成果可以在高水头枢纽溢洪道的类似水电站消能结构中应用,为溢洪道的水力设计以及避免岸坡、下游的冲刷等问题提供技术支撑。
曾颖[6]（2020）在《柏叶口水库泄洪发电洞挑流消能特性研究》文中研究指明消能防冲是水利工程泄水建筑物在设计过程中需要解决的关键问题。挑流消能具有耗资少,体型结构布置简单的优势,是水利工程常用的消能方式之一。柏叶口水库泄洪发电洞采用挑流的方式消能,工程建成后发现建筑物下泄的高速水流的实测挑距和冲坑深度与按照规范计算的结果有一定的出入,造成对岸边坡损坏的现象。本文对柏叶口水库泄洪发电洞挑流消能特性进行研究,分析出现水毁现象的原因,进行泄流能力计算,为水库的加固修复提供依据,研究结果为类似的水毁工程的恢复具有参考意义。具体研究内容和成果如下:（1）查阅资料,对国内外挑流消能水舌外缘距离和冲坑深度的计算方法、水垫塘消能及水流掺气效应的研究现状进行综合评述。（2）分析糙率对泄流能力、流速及挑距的敏感性,糙率对泄洪发电洞泄量影响不显着,但对流速有显着影响,从而进一步对挑距产生较大影响。（3）高速水流的自掺气现象具有减阻增速效果,水流掺气浓度的不同,减阻增速的程度不同。（4）当水流掺气类型为剧烈掺气和充分掺气时,气泡向下扩散运动进入紊流边界层,水流受到的沿程阻力作用将随着水流中掺气浓度的增长而弱化,使得水流掺气后的断面平均流速增大,此时掺气对水流起到减阻增速效应。当水流掺气类型为局部掺气,气泡向下扩散但并不能达到槽底,水流受到的沿程阻力作用与没有掺气时相比较没有任何改变,此时,掺气对断面平均流速的影响几乎可以忽略不计。（5）泄水建筑物反弧段水流的流速分布除受重力影响外,还受离心力的作用。在重力和离心惯性力作用下,鼻坎末端断面平均流速v比未考虑离心惯性力时有所增大。（6）综合分析并经实测数据验证,认为出现挑距计算偏差的原因是未考虑水流掺气减阻效应和离心惯性力的影响造成的。（7）通过对泄洪发电洞的泄流能力进行计算,得到了泄洪发电洞泄流的水位流量关系,为运行和管理提供依据。
伍学文[7]（2019）在《南甲水库溢流坝下游泄洪消能布置优化研究》文中认为泄洪消能效果的好坏直接关系到工程的安全,一直是水利工程中研究的重点问题。本文研究的对象南甲水库的泄洪消能方式为连续式尾坎挑流消能,挑射水流直接落入下游河道,由于下泄流量较大且挑射水流集中,加之下游河床地质条件较差,可能造成两岸山体失稳,危及周边生命财产的安全。为此本文将用物理模型试验并结合数值模拟计算的方法对南甲水库溢流坝下游泄洪消能的布置方案进行了优化研究,主要研究内容及成果如下:1)无论是定床还是动床物理模型试验条件下,原设计直接将水流挑射到下游河道的消能方案,流态均较为恶劣,消能效果均较差,水位波动剧烈,河道水流湍急,最大流速达14.42m/s。动床试验时,挑流入水产生的冲坑深度最深22.8m,危及两岸岸坡的安全。2)为减小挑流消能对坝下河道的冲刷,模型试验研究了在下游布置二道坝（初选位置0+150m）壅高水位形成水垫塘的工程措施来提高消能率。并分别对坝下定床、坝下动床和动床预挖三种条件进行了试验比较分析,结果表明,在修建二道坝后,下游水流条件明显改善,消能效果明显提高,下游河道的最大流速也降至约7.4～9.4m/s。但该方案仍存在流速较大,水位波动较大的不足,在动床试验时大量冲刷材料堆积在二道坝前仍会对水流流态产生较大影响,动床预挖条件下,冲坑深度仍会进一步加深,有待进一步优化。3)为进一步优化二道坝的布置位置、探索合理的冲坑预挖形式及二道坝的剖面形式,同时获取更丰富、更详尽的水力学参数,本文建立了南甲水库数学模型并对其进行了验证。数值计算表明:二道坝位置下移到0+190m并对水垫塘底板采取局部预挖的方式时,通过对水垫塘内的水流流态、流速、压强、紊动能以及消能率等水力学指标分析表明消能效果较好,达到二道坝前的水流平顺,水流流速也较小的目的。4)为改善水垫塘尾部区域水流条件,对水垫塘预挖部位的结构形式进行了三种优化布置布置方案的比较分析,表明方案二（直立坎）布置时水垫塘尾部区域流速较小,水流条件较好,水垫塘末端河床不会产生冲刷。5)为避免二道坝下游二次消能问题,优化后的二道坝剖面采用实用堰形式、尾坎采用消能戽结构,其水流流态比简单的直角梯形断面更好,可避免二道坝下游二次消能问题和河床冲刷问题。
贾志军[8]（2019）在《多股掺气水流水垫塘掺气浓度与脉动压强试验研究》文中研究指明我国的水利事业建设取得飞速的发展,一大批高坝已建成,所建的大坝很多都在70m以上,这些大坝一般具有水头高、流量大、河谷窄的特点,泄水消能显然已经成为建设工程中的要点。对于高拱坝,目前大多数工程把水垫塘作为下游消能的形式。对于高拱坝的泄水消能研究是将经验与理论结合起来,国内外许多学者对水垫塘内水动力荷载做了大量的研究,也得到了比较成熟的成果,而掺气水流对水垫塘内水动力荷载的影响研究的比较少,尤其是多股掺气射流对水垫塘底板水动力荷载研究的更少。水流掺气可以有效的减小或者避免空蚀破坏,是一种卓有成效的方法。由于水流掺气会造成水垫塘内水体水深加大、水体流速变化导致时均动水压强以及脉动压强变化,而水流脉动又是造成水垫塘底板破坏的主要原因。本文通过物理模型试验与理论结合的方法,分析多股掺气水流对水垫塘底板荷载的作用。主要研究成果如下:（1）分析了水垫塘内水体出现的流态,并对淹没冲击射流水流结构进行了分区。（2）分别研究底孔、中孔、表孔泄水,改变入塘流量时掺气浓度、时均动水压强、脉动压强在水垫塘内的分布。（3）分别研究底孔+中孔联合泄水、底孔+表孔联合泄水、中孔+表孔联合泄水,改变入塘流量时掺气浓度、时均动水压强、脉动压强在水垫塘内的分布。（4）分析得出掺气浓度对时均动水压强以及脉动压强的作用。
董照[9]（2018）在《低气压环境对挑流水舌动水压强和挑距的影响研究》文中进行了进一步梳理随着我国高坝建设的快速发展,出现了许多新的挑战,其中西部高海拔地区低气压环境下的高速水流特性研究对高原建坝具有尤为关键的意义,而高速水流掺气水舌是高速水流特性研究中最关键的一环。研究高海拔及高水头下泄洪系统的主要水力学特性,定量分析环境气压对高速水流水力学特性的影响程度,为高海拔高水头泄洪系统的水力设计提供理论参考和切实建议,最大程度上确保高海拔特高坝的泄洪安全,同时进一步完善高坝泄流消能技术理论和方法体系。本文采用模型试验的方法来研究环境气压变化对掺气水舌挑距的影响,同时研究了水垫塘的相关水力学特性,为高海拔地区建坝提供技术指导。主要成果和结论如下:（1）时均压强和脉动压强均在射流冲击区出现峰值,并在其两侧有较为明显的压力梯度。减压使空气密度和空气阻力减小的同时,水垫塘冲击区内时均压强和脉动压强均有不同程度的增大。气压降低10kPa,压力最大值点时均压强最大影响程度可达3.9%,脉动压强最大影响程度可达5.5%。（2）不同气压下脉动压强在频域上的分布规律基本相似,优势频率都位于低频段。低气压时频带宽度比常压下要宽,频率上升,表明减压使小尺度涡旋增加,小尺度涡旋在各种尺度涡旋中的比重增大。（3）水舌的挑距受到水舌在空中掺气扩散的影响。由于模型和原型相似律的原因,空气阻力对水舌挑距的影响在模型和原型中有所不同,但环境气压降低,空气密度和空气阻力减小,水舌在空中的掺气也会减少,即水舌扩散程度降低,低气压下水舌更加集中。
张文皎[10]（2016）在《高坝泄洪诱发低频声波原型观测与机理研究》文中指出“高水头、大流量、窄河谷、泄洪功率大”是我国水利水电工程建设的主要特征,而高坝泄洪消能设计、安全运行问题一直是近年来水利工程界所关心的热点问题。高坝泄洪造成的下游冲刷、空蚀破坏、结构振动及雾化等工程灾害已被人们熟知和广泛研究,并取得了大量的技术成果,但是目前我国对高坝泄洪消能诱发低频声波的研究基本属于空白状态。近年来,在向家坝、锦屏一级、溪洛渡、黄金坪等水电站现场发现泄洪诱发低频声波产生的若干环境危害问题,如下游城镇商店卷帘门和居民住宅门窗的持续振动。为了揭示高坝泄洪消能诱发低频声波的形成机理和关键影响因素,本文结合流体动力声学理论分析、低频声波原型观测分析、气-液二相紊流数值模拟、声学数值模拟计算等研究方法,对高坝泄洪消能的涡旋发声机理、泄洪诱发低频声波现场分布及传播规律、高坝泄洪底流消能诱发低频声波机理及预测以及高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波的多振源发声机制开展了系统的研究。本文的主要研究成果如下:（一）高坝泄洪消能的涡声理论及涡旋发声机理研究。高坝泄洪诱发低频声波是流体动力声学的研究范畴,本文从流体动力声学出发,将涡声理论首次应用在高坝泄洪诱发低频声波的机理研究中,通过Green函数法、匹配渐进展开法对涡声方程进行了求解及理论分析,得出紊动流体辐射噪声与涡量的大小、变化和运动情况直接相关,涡量随时间变化的区域是有效声源区。并以涡声理论为基础提出了高坝泄洪消能的涡旋发声机理。（二）高坝泄洪消能诱发低频声波原型观测及传播规律研究。分析了高坝泄洪底流消能和挑跌流消能现场原型观测低频声波的沿程分布规律及时频域特性,研究了低频声波与泄洪流量流态的相关关系,比较了不同泄洪消能方式下低频声波特性的异同,利用大气吸收机制研究了低频声波的传播及衰减规律,并从水力学角度出发分析了原型观测和水力学模型试验中边壁脉动压力与低频声波的相关关系。（三）高坝泄洪底流消能诱发低频声波机理及预测模型研究。对向家坝水电站原型泄洪工况进行紊流数值模拟,分析了高坝泄洪底流消能区的流场特性,并利用Q准则实现流场中涡结构可视化,研究了涡量脉动特性与底流消能的涡旋发声机理,结合涡声理论、紊流模型、原型观测结果建立高坝底流消能诱发低频声波强度的数学预测模型。研究结果表明,底流消能区主流水舌与旋滚区交界处的强剪切层是涡量脉动最剧烈的区域,此区域涡量脉动特性与现场低频声波特性高度相关,是诱发低频声波的主要声源区。建立的高坝底流消能诱发低频声波强度的数学预测模型与原型观测结果吻合较好。（四）高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波多振源发声机制研究。溢流水膜振动诱发低频声波的机理并不完全适用于我国的高坝挑跌流工程。根据锦屏一级水电站低频声波原型观测结果,提出从水垫塘淹没射流和挑流水舌-空腔耦合振动两个角度出发研究高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波的多振源发声机制。结合紊流数值模拟与涡声理论研究水垫塘淹没射流诱发低频声波机理,利用声学数值模拟方法研究挑流水舌-空腔耦合振动诱发低频声波机理,并根据原型观测结果开展了高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波的多振源影响分析。研究结果表明,多振源发声机制确实存在,水垫塘淹没射流和挑流水舌-空腔耦合振动这两种发声机制对现场低频声波的影响程度相当,挑流水舌-空腔耦合振动可诱发较宽频域能量分布的低频声波。总而言之,无论高坝泄洪挑跌流消能还是底流消能,水流强紊动剪切作用区是涡旋产生及聚集的地方,是诱发低频声波的主要声源区。在高坝挑跌流泄洪工程中还须注意挑流水舌-空腔耦合振动诱发低频声波这一工程问题。本文的研究为高坝泄洪工程诱发低频声波这一环境危害提供了理论依据、评估方法和预测手段。
二、FLOOD DISCHARGE AND ENERGY DISSIPATION BY JETS FROM OUTLETS IN HIGH ARCH DAM（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、FLOOD DISCHARGE AND ENERGY DISSIPATION BY JETS FROM OUTLETS IN HIGH ARCH DAM（论文提纲范文）
（1）水垫塘内水流剪切带厚度确定及水流结构区气体交换过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 消能方式 |
| 1.1.2 水垫塘概述 |
| 1.1.3 掺气水流概述 |
| 1.2 掺气水流研究现状 |
| 1.2.1 水垫塘内水流流态 |
| 1.2.2 掺气水流研究现状 |
| 1.3 本文主要研究问题及方法 |
| 1.4 水垫塘气体迁移扩散的研究意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 相关基本理论 |
| 2.1 水垫塘消能机理 |
| 2.2 紊动射流理论 |
| 2.2.1 紊动射流的涡结构、卷吸与扩散作用 |
| 2.2.2 紊动射流结构与流速相似性 |
| 2.2.3 紊流的雷诺方程 |
| 2.2.4 紊流运动方程 |
| 2.3 掺气水流的定义及分类 |
| 2.3.1 自掺气水流 |
| 2.3.2 强迫掺气水流 |
| 2.4 水流掺气程度的描述 |
| 2.5 掺气水流在工程中的作用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 挑跌流水垫塘消能工试验简介 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验研究的目的和内容 |
| 3.3 试验技术路线 |
| 3.4 试验模型布置与工况拟定 |
| 3.4.1 物理模型的制作与布置 |
| 3.4.2 测点布置与试验数据测量 |
| 3.4.3 试验工况拟定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水垫塘水流结构分区及水流剪切带厚度确定 |
| 4.1 水垫塘内水流流态 |
| 4.1.1 淹没冲击射流理论 |
| 4.1.2 入射水流的水跃理论 |
| 4.2 水垫塘内水流结构分区 |
| 4.3 水流剪切带成因 |
| 4.4 水垫塘各水流结构区流速分布 |
| 4.4.1 流速分布确定水流剪切带厚度 |
| 4.4.2 淹没射流区流速分布 |
| 4.4.3 附壁射流区流速分布 |
| 4.4.4 水垫塘横向流速分布 |
| 4.5 水垫塘消能率 |
| 4.6 水流剪切带厚度确定 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 水流剪切带相邻结构区之间气体交换过程研究 |
| 5.1 水流剪切带相邻结构区掺气浓度分布与变化规律 |
| 5.1.1 淹没射流区掺气浓度梯度变化 |
| 5.1.2 面滚回流区内部掺气浓度分布 |
| 5.1.3 附壁射流区掺气浓度分布 |
| 5.1.4 下旋滚区掺气浓度分布与变化规律 |
| 5.2 水流剪切带掺气浓度梯度变化及气体交换过程 |
| 5.3 水垫塘内气体迁移扩散机理 |
| 5.4 水流剪切带对水垫塘消能的作用 |
| 5.5 气泡在水垫塘消能中的作用 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者攻读硕士学位期间取得的成果及参与的项目 |
| 发表的论文 |
| 纵向项目 |
| 横向项目 |
（2）自掺气跌射流水股不同碰撞角度下水垫塘底板动冲击荷载研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 泄流消能方式 |
| 1.2.1 底流消能 |
| 1.2.2 挑流消能 |
| 1.2.3 面流消能 |
| 1.2.4 消力戽消能 |
| 1.3 水垫塘结构基本型式 |
| 1.4 问题的提出 |
| 第二章 相关基本理论 |
| 2.1 紊流特性 |
| 2.2 紊流射流 |
| 2.3 紊动射流流速分布的相似性 |
| 2.4 紊流的雷诺方程 |
| 2.5 紊流能量方程 |
| 2.6 掺气水流概念、分类及影响 |
| 2.6.1 水流掺气的原因 |
| 2.6.2 掺气浓度 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 水工模型试验简介 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验研究的目的和内容 |
| 3.3 实验技术路线 |
| 3.4 实验条件和设备 |
| 3.4.1 物理模型的制作与布置 |
| 3.4.2 测点布置与试验数据测量 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水垫塘水流结构分区及水力特性 |
| 4.1 水垫塘内水流流态 |
| 4.1.1 自由冲击射流 |
| 4.1.2 淹没冲击射流 |
| 4.1.3 面流型 |
| 4.2 水垫塘消能机理 |
| 4.3 水垫塘内水流结构分区 |
| 4.4 水垫塘内气体迁移扩散机理 |
| 4.4.1 实测塘内水体掺气浓度分布分析 |
| 4.4.2 水垫塘内气体迁移扩散机理 |
| 4.5 水垫塘底板时均动水压强分布 |
| 4.6 底板壁面压强特性 |
| 4.6.1 脉动压强各统计特征值 |
| 4.6.2 脉动压强的特征值 |
| 4.6.3 脉动压强的频谱特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 水垫塘底板冲击区冲击荷载计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 射流在空中碰撞的水力参数计算 |
| 5.3 冲击区长度理论计算 |
| 5.4 淹没射流区主流中心流速理论分析 |
| 5.5 底板冲击区荷载计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 附录 作者攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 参考文献 |
（3）基于水气两相流理论的高坝泄洪雾化计算研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 泄洪雾化水气两相流模型与求解 |
| 2.1 水气两相流基本理论 |
| 2.2 泄洪雾化水气两相流模型 |
| 2.3 模型主要参数 |
| 2.4 泄洪雾化模型的有限元求解 |
| 2.5 算例考证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 水气两相流体动力粘滞性研究 |
| 3.1 流体粘滞性测试方法概述 |
| 3.2 两相混合流体动力粘滞性测试方法 |
| 3.3 水气两相流体粘滞性试验测试研究 |
| 3.4 考虑掺混程度影响的粘滞系数模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 泄洪雾化模型验证及其应用研究 |
| 4.1 水布垭电站泄洪雾化概况 |
| 4.2 有限元计算模型及初、边界条件 |
| 4.3 泄洪雾化模型验证研究 |
| 4.4 下泄流量及闸门组合对泄洪雾化影响 |
| 4.5 泄洪雾化水气运移规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高坝枢纽泄洪雾化影响因素研究 |
| 5.1 计算几何模型及初、边界条件 |
| 5.2 雾化风速及雾化雨强的时空分布 |
| 5.3 河谷宽度对泄洪雾化的影响 |
| 5.4 初始下泄流速对泄洪雾化的影响 |
| 5.5 下游水深对泄洪雾化的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 :攻读博士学位期间发表的部分学术论着 |
（4）高含沙水流脉动压强及底板上举力模型试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水垫塘水流流态的研究 |
| 1.2.2 高含沙水流荷载特性研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 脉动压强及底板上举力成因机理 |
| 2.1 脉动压强成因机理 |
| 2.1.1 流速场影响理论 |
| 2.1.2 涡旋传递理论 |
| 2.2 缝隙脉动压强传播机理 |
| 2.2.1 渗流模型 |
| 2.2.2 瞬变流模型 |
| 2.2.3 水体振荡模型 |
| 2.3 上举力成因机理及特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 试验方案及数据分析方法 |
| 3.1 模型试验方案 |
| 3.1.1 模型设计 |
| 3.1.2 试验工况 |
| 3.2 数据分析方法 |
| 3.2.1 幅值分析 |
| 3.2.2 概率分布特征分析 |
| 3.2.3 时空相关特性分析 |
| 3.2.4 频谱特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高含沙水流脉动压强试验研究 |
| 4.1 时均压强 |
| 4.1.1 含沙量对时均压强的影响 |
| 4.1.2 水垫深度对时均压强的影响 |
| 4.2 脉动压强 |
| 4.2.1 脉动压强幅值特征 |
| 4.2.2 脉动压强概率密度 |
| 4.2.3 脉动压强时空相关特性 |
| 4.2.4 脉动压强频谱特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高含沙水流对底板上举力的影响研究 |
| 5.1 上举力沿程分布情况 |
| 5.2 含沙量对底板上举力的影响 |
| 5.2.1 上举力时均值随含沙量的变化 |
| 5.2.2 上举力标准差随含沙量的变化 |
| 5.3 最大上举力与水力条件的关系 |
| 5.3.1 最大上举力经验拟合 |
| 5.3.2 最大上举力与脉动上举力的关系 |
| 5.4 上举力统计参数分析 |
| 5.4.1 上举力概率密度 |
| 5.4.2 上举力频谱特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）孔梁水库挑坎体型优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 孔梁水库工程概况 |
| 1.2.1 地理位置 |
| 1.2.2 开发任务 |
| 1.2.3 设计标准 |
| 1.2.4 水库枢纽工程布置 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 溢洪道消能结构方式 |
| 1.3.2 溢洪道泄流的数值模拟技术 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 方法以及技术路 |
| 第二章 水工模型设计与布置 |
| 2.1 模型试验的布置 |
| 2.1.1 模型设计 |
| 2.1.2 模型制作 |
| 2.1.3 模型控制 |
| 2.1.4 试验条件与测量布置 |
| 2.2 试验方法与内容 |
| 第三章 孔梁水库溢洪道物理模型试验研究 |
| 3.1 过流能力分析 |
| 3.2 溢洪道体型初步设计方案 |
| 3.2.1 流态分析 |
| 3.2.2 沿程水位分析 |
| 3.2.3 压力分析 |
| 3.2.4 挑流流态分析 |
| 3.3 溢洪道体型优化方案一 |
| 3.3.1 流态分析 |
| 3.3.2 沿程水位分析 |
| 3.3.3 压力分析 |
| 3.3.4 挑流流态分析 |
| 3.4 溢洪道体型优化方案二 |
| 3.4.1 流态分析 |
| 3.4.2 沿程水位分析 |
| 3.4.3 压力分析 |
| 3.4.4 挑流流态分析 |
| 3.5 溢洪道体型优化方案三 |
| 3.5.1 流态分析 |
| 3.5.2 沿程水位分析 |
| 3.5.3 压力分析 |
| 3.5.4 挑流流态分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 孔梁水库溢洪道数值建模 |
| 4.1 数学模型的建立 |
| 4.1.1 流体力学控制方程 |
| 4.1.2 流体力学基本方程组 |
| 4.1.3 涡流模型 |
| 4.1.4 计算流体力学控制方程离散方式 |
| 4.2 溢洪道模型的建立 |
| 4.2.1 FLUENT软件介绍 |
| 4.2.2 溢洪道几何模型的建立 |
| 4.2.3 溢洪道三维模型网格的划分 |
| 4.2.4 溢洪道三维模型边界条件设置 |
| 4.2.5 溢洪道三维数学模型的网格质量检查与优化 |
| 4.3 洪道三维模型参数的确定 |
| 4.3.1 溢洪道三维模型参数设置 |
| 4.3.2 溢洪道三维模型结果输出设置 |
| 4.4 数学模型的验证 |
| 4.4.1 流态验证 |
| 4.4.2 水面线验证 |
| 4.4.3 空腔验证 |
| 4.4.4 挑距验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 孔梁水库溢洪道挑坎结构规律研究 |
| 5.1 挑坎优化布置数模方案 |
| 5.2 挑距公式拟合 |
| 5.2.1 因次分析法及其在水力学中的应用 |
| 5.2.2 挑距的计算 |
| 5.3 挑距拟合公式与文献数据的对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、科研成果 |
（6）柏叶口水库泄洪发电洞挑流消能特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 挑流消能国内外研究现状 |
| 1.2.2 掺气水流国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容及方法 |
| 第二章 柏叶口水库泄洪发电洞工程概况 |
| 2.1 项目背景 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.2.1 水文 |
| 2.2.2 泄洪发电洞工程布置 |
| 第三章 糙率对流动特性的敏感性分析 |
| 3.1 计算方法 |
| 3.1.1 泄洪发电洞流量计算 |
| 3.1.2 水面线计算 |
| 3.1.3 挑流射程计算 |
| 3.2 敏感性分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 水流的掺气效应 |
| 4.1 自掺气水流的计算公式 |
| 4.2 自掺气水流对流速的影响分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 反弧段离心惯性力的作用分析 |
| 第六章 柏叶口水库挑流消能计算 |
| 6.1 验证计算 |
| 6.1.1 水力参数的选取 |
| 6.1.2 水力参数的验证 |
| 6.2 泄洪发电洞泄流能力计算 |
| 6.2.1 计算方法 |
| 6.2.2 计算结果 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的工程项目 |
（7）南甲水库溢流坝下游泄洪消能布置优化研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 选题的依据与意义 |
| 国内外文献资料综述 |
| 1 绪论 |
| 1.1 工程概况 |
| 1.2 研究内容及技术路线 |
| 1.3 研究方法 |
| 2 物理模型建立与坝下泄洪消能试验研究 |
| 2.1 物理模型建立 |
| 2.2 原设计条件下坝下河道水力特性试验 |
| 2.3 二道坝初选方案坝下河道水力特性试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数学模型建立与验证及二道坝位置优化研究 |
| 3.1 数学模型建立 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.3 二道坝0+150m定床条件下水力特性研究 |
| 3.4 二道坝0+150m局部开挖条件下水力特性研究 |
| 3.5 二道坝0+190m水力特性研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 水垫塘结构及二道坝剖面形式优化 |
| 4.1 水垫塘结构形式优化 |
| 4.2 二道坝剖面形式优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果 |
| 致谢 |
（8）多股掺气水流水垫塘掺气浓度与脉动压强试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 掺气水流研究现状 |
| 1.2.2 水垫塘底板荷载研究现状 |
| 1.2.3 多股射流研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 多股掺气水流水垫塘底板水荷载研究意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 相关理论 |
| 2.1 掺气水流基本理论 |
| 2.1.1 紊流 |
| 2.1.2 紊动射流 |
| 2.2 水气两相流 |
| 2.3 掺气水流的概念、分类及影响 |
| 2.4 水流掺气机理及掺气浓度 |
| 2.5 消能机理 |
| 2.6 水垫塘体型及消能 |
| 2.6.1 水垫塘体型 |
| 2.6.2 水垫塘消能方式 |
| 2.6.3 水垫塘消能机理 |
| 2.7 水垫塘底板水荷载 |
| 2.7.1 底板冲击区动水压强理论计算 |
| 2.7.2 脉动压强理论计算公式 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 水垫塘消能工模型试验简介 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 试验研究的目的和内容 |
| 3.1.2 模型制作与布置 |
| 3.1.3 试验数据测量与测点布置 |
| 3.1.4 试验工况 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 水垫塘水流结构与水力特性 |
| 4.1 水垫塘水流流态 |
| 4.2 水垫塘塘水流结构分区 |
| 4.3 水垫塘水流特性研究 |
| 4.4 掺气浓度分布 |
| 4.4.1 底、中、表孔泄水掺气浓度分布 |
| 4.4.2 联合泄水掺气浓度分布 |
| 4.5 时均动水压强分布 |
| 4.5.1 底、中、表孔泄水时均动水压强分布 |
| 4.5.2 联合泄水时均动水压强分布 |
| 4.6 脉动压强分布 |
| 4.6.1 随机信号的采样与分析 |
| 4.6.2 底、中、表孔泄水脉动压强分布 |
| 4.6.3 联合泄水脉动压强分布 |
| 4.7 掺气浓度对时均动水压强及脉动压强的作用 |
| 4.7.1 掺气浓度对时均动水压强的作用 |
| 4.7.2 掺气浓度对脉动压强的作用 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 附录 作者攻读硕士学位期间发表的论文及参与的项目 |
| 发表的论文 |
| 参与的科研项目 |
| 参考文献 |
（9）低气压环境对挑流水舌动水压强和挑距的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 新型挑流布置形式 |
| 1.2.1 扩散式挑坎 |
| 1.2.2 窄缝挑坎 |
| 1.2.3 宽尾墩 |
| 1.2.4 大差动挑坎 |
| 1.3 挑流水舌运动规律研究进展 |
| 1.3.1 挑流水舌运动轨迹的研究现状 |
| 1.3.2 挑流水舌空中掺气扩散的研究现状 |
| 1.4 高海拔低气压研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 低气压试验装置与试验模型设计 |
| 2.1 低气压试验装置抽气系统 |
| 2.2 低气压试验装置射流试验系统 |
| 2.3 低气压试验装置挑距试验循环水路系统 |
| 2.3.1 高位小水箱简介 |
| 2.3.2 WES堰剖面堰面曲线的设计 |
| 2.3.3 溢流流量系数率定 |
| 2.3.4 水舌厚度的测量 |
| 2.4 数据采集与处理 |
| 2.4.1 数据采集 |
| 2.4.2 数据处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低气压环境对挑流水舌动水压强的试验研究 |
| 3.1 水垫塘相关特性 |
| 3.1.1 水垫塘水流特征 |
| 3.1.2 水垫塘流速衰减与射流扩散规律 |
| 3.2 试验工况及挑流流态 |
| 3.2.1 试验工况 |
| 3.2.2 泄流流态 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 水垫塘时均压强 |
| 3.3.2 水垫塘脉动压强 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 原型与模型中环境气压对挑距影响不同的理论分析 |
| 4.1 低气压下掺气水舌空中运动规律的研究 |
| 4.1.1 抛射体理论挑距公式的推导 |
| 4.1.2 考虑空气阻力时挑流水舌的运动轨迹 |
| 4.2 模型挑距与原型挑距结果差异 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 水平射流时水滴质点挑距随水滴大小的变化 |
| 4.3.2 挑角为20°时水滴质点挑距随水滴大小的变化 |
| 4.3.3 速度变化时空气阻力对挑距的影响程度分析 |
| 4.3.4 高度不同时空气阻力对挑距的影响程度分析 |
| 4.3.5 不同环境气压下原型和模型水舌挑距计算 |
| 4.4 原型与模型水舌空中运动状态的差异分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（10）高坝泄洪诱发低频声波原型观测与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 泄洪诱发低频声波研究 |
| 1.2.2 流体动力声学理论发展 |
| 1.2.3 泄水工程紊流数值模拟 |
| 1.2.4 流致噪声数值模拟及应用 |
| 1.2.5 存在的不足 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 高坝泄洪诱发低频声波流体动力声学理论基础 |
| 2.1 紊动射流理论 |
| 2.1.1 壁面射流 |
| 2.1.2 冲击射流 |
| 2.1.3 水平淹没射流 |
| 2.2 流场中的声源分类及其特性 |
| 2.3 流体动力声学基本方程 |
| 2.3.1 Lighthill声类比方程 |
| 2.3.2 Curle方程 |
| 2.3.3 FW-H方程 |
| 2.3.4 广义Lighthill方程 |
| 2.4 高坝泄洪的涡声理论及涡旋发声机理 |
| 2.4.1 涡声理论 |
| 2.4.2 涡声方程求解 |
| 2.4.3 涡旋发声机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高坝泄洪诱发低频声波原型观测与分析 |
| 3.1 原型观测系统 |
| 3.2 高坝泄洪底流消能诱发低频声波原型观测分析 |
| 3.2.1 观测工况及测点布置 |
| 3.2.2 低频声波分布规律 |
| 3.2.3 低频声波时频域特性 |
| 3.3 高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波原型观测分析 |
| 3.3.1 观测工况及测点布置 |
| 3.3.2 低频声波数据分析 |
| 3.4 不同泄洪消能方式低频声波特性比较 |
| 3.5 高坝泄洪诱发低频声波传播及衰减特性 |
| 3.5.1 声吸收理论 |
| 3.5.2 泄洪现场低频声波传播及衰减 |
| 3.6 边壁脉动压力与低频声波相关分析 |
| 3.6.1 原型观测数据分析 |
| 3.6.2 水力学模型试验数据分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高坝泄洪底流消能诱发低频声波机理及预测 |
| 4.1 紊流数学模型的选择 |
| 4.1.1 RNG k-ε紊流模型 |
| 4.1.2 水气两相流VOF模型 |
| 4.1.3 离散插值格式 |
| 4.1.4 PISO压力校正算法 |
| 4.2 数值计算模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 计算区域网格划分 |
| 4.2.3 初始条件和边界条件 |
| 4.3 数值模拟结果验证 |
| 4.4 高坝泄洪底流消能数值模拟计算结果 |
| 4.4.1 流速分布 |
| 4.4.2 紊动能分布 |
| 4.5 高坝泄洪底流消能涡结构识别 |
| 4.5.1 涡结构识别方法 |
| 4.5.2 涡结构识别结果 |
| 4.6 高坝泄洪底流消能涡量脉动特性及声源分析 |
| 4.6.1 涡量脉动特性分析 |
| 4.6.2 涡量脉动与低频声波相关性分析及声源识别 |
| 4.7 高坝泄洪底流消能诱发低频声波预测模型与原型观测验证 |
| 4.7.1 低频声波数学预测模型 |
| 4.7.2 低频声波预测结果对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波机理研究 |
| 5.1 溢流水膜振动诱发低频声波机理研究分析 |
| 5.1.1 低频声波特性分析 |
| 5.1.2 水膜后空腔固有频率计算 |
| 5.1.3 低频声波机理及控制措施 |
| 5.1.4 小结 |
| 5.2 水垫塘淹没射流诱发低频声波机理分析 |
| 5.2.1 紊流数值模型 |
| 5.2.2 流场计算结果 |
| 5.2.3 涡结构识别 |
| 5.2.4 涡量脉动特性及声源分析 |
| 5.3 挑流水舌-空腔耦合振动诱发低频声波机理分析 |
| 5.3.1 声学数值计算方法 |
| 5.3.2 挑流水舌后空腔声学模态计算分析 |
| 5.3.3 挑流水舌-空腔耦合振动声响应分析 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.4 高坝挑跌流泄洪消能诱发低频声波的多振源影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
四、FLOOD DISCHARGE AND ENERGY DISSIPATION BY JETS FROM OUTLETS IN HIGH ARCH DAM（论文参考文献）
- [1]水垫塘内水流剪切带厚度确定及水流结构区气体交换过程研究[D]. 陈鹏宇. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]自掺气跌射流水股不同碰撞角度下水垫塘底板动冲击荷载研究[D]. 苏琨. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]基于水气两相流理论的高坝泄洪雾化计算研究[D]. 刘刚. 三峡大学, 2020(06)
- [4]高含沙水流脉动压强及底板上举力模型试验[D]. 李晓娜. 天津大学, 2019(01)
- [5]孔梁水库挑坎体型优化研究[D]. 周晓杰. 重庆交通大学, 2019(06)
- [6]柏叶口水库泄洪发电洞挑流消能特性研究[D]. 曾颖. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]南甲水库溢流坝下游泄洪消能布置优化研究[D]. 伍学文. 三峡大学, 2019(06)
- [8]多股掺气水流水垫塘掺气浓度与脉动压强试验研究[D]. 贾志军. 昆明理工大学, 2019(04)
- [9]低气压环境对挑流水舌动水压强和挑距的影响研究[D]. 董照. 天津大学, 2018(06)
- [10]高坝泄洪诱发低频声波原型观测与机理研究[D]. 张文皎. 天津大学, 2016(11)