壁面对涌升流流量影响的研究

摘要

水下注气液体提升技术通过气泡发生器产生涌升流,该技术可用于改善海洋生态环境和解决港口河道化冰等问题。而涌升流是一种气液两相流,具有运动规律复杂和影响因素较多的特点,并且相应的理论研究较少,而现有的理论模型缺少对壁面因素的考虑。因此本文的目的是研究壁面对涌升流流量的影响,同时利用实验数据对理论模型进行修正。
　　数值模拟方法是一种既简单又高效的分析方法,能够对实际流动进行模拟,能详细地再现流动行为并对实验研究进行指导;反过来,实验数据可以对模拟结果进行验证。因此这两种方法可以互相补充,互相结合。
　　因此,本文内容大致分为以下六个部分:第一章,通过国内外文献的查阅,了解水下注气技术方面的研究进展;第二章,根据研究内容,详细介绍实验装置和测量方法;第三章,通过测得的实验数据,从而分析壁面对涌升流流量的影响规律,并且对理论模型进行修正;第四章,详细介绍气液两相流的理论基础、应用范围和影响因素等方面;第五章,介绍数值模拟方法的基础知识,然后对气液两相流进行数值模拟,根据模拟结果对实际流动行为进行详细分析;第六章,对本文所作工作进行总结,指出工作中的创新点和不足之处。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1应用背景与意义

1.2水下注气技术国内外研究现状

1.3本文的研究思路

第二章 实验装置和实验方法介绍

2.1整个实验系统简介

2.2测量装置与测量方法

2.3可移动气泡发生装置

2.4供气装置

2.5本章小结

第三章 壁面对气泡直径和涌升流流量影响的实验研究

3.1孔径对气泡直径和涌升流流量的影响

3.2壁面对气泡直径和涌升流流量的影响

3.3本章小结

第四章 气液两相流理论基础

4.1气液两相流流型的研究意义

4.2流型分类以及各自特点

4.3影响流型的因素

4.4气液两相流基本模型

4.5气液两相流基本参数

4.6本章小结

第五章 气液两相流数值模拟

5.1计算流体动力学基本概念

5.2 CFD基本方程

5.3 CFD分析

5.4模拟结果讨论

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2创新点

6.3不足和展望

致谢

参考文献

附录