一、水平旋转空腔环流的壁面应力（论文文献综述）
李大贵[1]（2021）在《不同阻塞对旋流泄洪洞内空腔旋流的阻塞效应研究》文中指出阻塞复合式内消能是一种在水平旋流泄洪洞内增设阻塞-渐扩设施消能方式,可显着提高水平旋流洞压强,减小内流速,提高消能率,改善洞内空化空蚀条件。本文结合陕西省自然科学基金项目,采用模型试验、数值模拟以及理论分析的方法,对不同阻塞比时的空腔旋流泄洪洞内的水力特性与阻塞效应进行研究,主要成果有:（1）泄流量规律符合有压孔口出流规律,泄流量与阻塞比的一次方成反比关系。阻塞比对起旋器喉口和阻塞孔口流量系数都有影响,起旋器喉口流量系数与阻塞比呈现负相关,阻塞孔口流量系数在较小阻塞比时（m=0.2）为0.2左右,在较大阻塞比（m=0.5）时在0.55左右。（2）在不同阻塞时,压强在各个断面呈现出底部略大的偏心圆分布;阻塞比的变化对阻塞段影响较小,其主要影响水平旋流洞段的压强;压强与阻塞比呈现出正相关,在较小阻塞比（m=0.2）时,其最大压强为122×9.8kPa,较大阻塞比（m=0.5）时,其压强最大值为184×9.8kPa,增压效果明显。（3）断面平均流速在起旋器内有增大趋势,出起旋器后逐渐减小,在阻塞段急剧变大;流速沿径向呈现出从洞壁面到空腔先增大后减小的规律,在水气交界面处有最大值。阻塞比增大,断面流速减小,且阻塞比越大,流速减小的就越快。（4）阻塞比越大,阻塞孔口面积越小,旋流空腔直径越小,旋流角越大,水流旋转越稳定。（5）在较小阻塞比m=0.2时,整个消能工体型的水流空化数较小,大约在0.5～1.0之间,当阻塞比m=0.5时,整个消能工体型的水流空化数都大于2.0,降低了发生空化空蚀的可能性,空化安全性大为提升。（6）不同阻塞比时,总消能率能达到85%以上,能够满足一般泄水建筑物的消能要求,且阻塞比越大,消能率就越大,但阻塞比越大会对泄流量产生不利影响。
曹小建[2]（2020）在《迷宫密封流-固-热多场分析及减阻-隔热优化设计》文中研究指明随着透平机械向高温、高转速、高压力等高端方向发展,密封内部流体介质的泄漏愈加严重。为防止密封流体向外泄漏,迷宫密封在透平机械中得到了广泛应用。迷宫密封间隙环流中的湍流会增加流体与定子和转子壁面之间的摩擦阻力,流体摩擦阻力大不仅产生热量使结构升温,也会降低设备工作效率。迷宫密封与间隙环流之间存在着强烈的热交换,在设计过程中若忽视迷宫密封的传热特性,环流将热量快速扩散至密封定子,导致定子结构迅速升温,严重时会影响设备的正常运行。因此,对密封结构的减阻隔热分析及优化设计是透平机械行业亟需研究的课题。基于此研究需求,本文对迷宫密封的内部流动及密封结构开展流固热多场分析,并对开槽尺寸实施了减阻隔热优化设计,此外,基于仿生对密封结构进行了承载隔热优化设计。在论文中,基于整体流动理论和三控制体理论推导了迷宫密封环流的流体动量方程和能量方程。采用摄动法、简谐形式展开、Newton-Raphson迭代法以及有限差分法等数值方法求解了流体控制方程组和能量方程,获得间隙环流的流场分布。通过CFD仿真对摄动法求解的流场结果进行了验证。对不同结构参数下的迷宫密封结构进行了流场分析,发现了结构参数对流场以及结构的减阻和隔热性能的影响规律,并从能量角度做出了合理解释。最终选定三个开槽尺寸作为设计变量,基于移动渐进优化算法,对迷宫密封结构实施了减阻隔热综合性能最优的优化设计。为提高优化效率,通过构造高精度的径向基函数,拟合了流体最高温度和流体阻力关于开槽尺寸的显式曲面,提高了优化迭代中灵敏度分析的工作效率。受仿生蜗牛外壳的构造形式启发,提出了一种新的由隔热材料层和承载材料层组成的多层夹芯结构,并通过遗传算法优化设计得到了与仿生原型材料排布一致的拓扑结构,即承载材料在两边,隔热材料在中间的多层夹芯结构。基于ANSYS流固热多场仿真分析验证了该仿生结构的层排布顺序和层厚比是在特定材料厚度下具有最优承载隔热综合性能的结构,改变结构的材料层排列顺序和层厚比,承载隔热综合性能明显减弱。综上,可将仿生多层夹芯结构应用至迷宫密封结构,实现承载隔热综合性能最优的密封结构设计。
赵俊龙[3]（2019）在《空腔和堆积型多孔介质中瑞利-贝纳德对流的热脉动效应研究》文中进行了进一步梳理由松散颗粒填充的堆积型多孔介质是重要的建筑保温材料,其内部的流体传热通常被假设为纯粹的导热。然而实际中流体形成的自然对流,会降低材料的保温性能。因此堆积型多孔介质中自然对流的传热规律,以及孔隙参数对传热特性的影响机理,成为重要的研究课题。本文以堆积型多孔介质材料为对象,采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,对多孔介质中RBC对流进行研究,并从脉动效应的角度重点研究了孔隙参数对系统传热的影响机理。RBC系统的热脉动效应,是指流体的脉动运动与系统传热能力的关系。通过研究热脉动的频率特征,建立微观流动结构运动规律与系统宏观时均传热参数的联系,是本文分析多孔介质RBC系统传热变化机理的基本思路。研究时,根据标准空腔RBC系统的数值模拟和试验研究,建立热脉动效应理论,然后使用相关理论分析多孔介质RBC系统传热特性的变化机理。空腔RBC模拟采用LBM方法和改进的网格设置方法,研究了层流至强湍流时RBC系统的热脉动现象。模拟结果显示,层流与强湍流RBC系统热脉动由大尺度环流脉动主导,无量纲特征频率满足Ra-1/6标度律;弱湍流状态热脉动由羽流运动主导,无量纲特征频率满足具有双阶段特征的Ra2/7标度律。以标度律为核心,根据特征频率的转变,可以解释空腔RBC系统中大尺度环流反转等特殊现像的发生机理,从而有效分析系统传热特性的复杂变化。空腔RBC实验则使用与仿真相同的参数与数据处理方法,研究了准二维空腔RBC系统中的温度脉动现象。实验所得温度信号的特征频率标度律,与模拟结果一致,验证了模拟研究所得结论的合理性,并证明了LBM方法在RBC热脉动问题研究中的有效性。最后本文以空腔RBC系统热脉动效应理论为基础,使用统计的方式分析了Ra=106～1.5×108时不同孔隙率和填料颗粒直径的多孔介质中,RBC系统的数值模拟结果。数据证明,多孔介质RBC系统热脉动效应满足理想状态RBC系统热脉动效应的基本标度律规律,但是孔隙参数对低Ra数系统的传热特性具有更大的影响。根据热脉动效应随孔隙参数变化的基本规律,本文预测了颗粒尺寸过小或孔隙率过低时,多孔介质RBC系统可能在较低Ra范围内发生传热特性的突变,并分析了突变发生的机理与条件。本文提出的研究方法与相关结论,不仅为多孔介质保温材料的结构设计与优化提供了依据,也为其它多孔介质传热问题研究提供了新的研究思路。
孙翔雨[4]（2019）在《高速电主轴热特性与冷却方法研究》文中研究说明高速电主轴作为高速切削加工装备的核心功能部件,直接决定了高性能机床的加工精度及使用性能。由于高速电主轴高度集成,其内部结构非常紧凑,使轴承及电机很难散热进而导致电主轴产生较大热变形,最终使得机床加工精度及电主轴寿命降低。本文从高速电主轴的发热源入手,通过理论建模及实验得到脂润滑高速角接触球轴承热特性影响规律,采用电主轴对拖的实验方法实际测得了高速电机电磁功耗及轴承摩擦功耗,并通过有限元仿真获得了电主轴温度场分布特点及其影响规律,提出了高速电主轴离心空气冷却方法,优化电主轴温度场。本论文的主要研究内容包括:高速角接触球轴承摩擦生热及传热特性。首先,对高速角接触球轴承的摩擦运动进行理论建模及分析,得到了转速和预紧力对轴承滑动摩擦特性的影响规律并得到了实验验证;然后,采用热阻网络方法对高速轴承热特性进行建模分析和计算,得到了转速及预紧力对轴承热特性的影响规律,并与轴承滑动摩擦特性规律进行了关联,找到轴承发热与滑动摩擦的关系;最后,利用高速电主轴轴承温度实验台对高速电主轴轴承温度进行测量,验证了转速、预紧力及润滑脂类型、用量对轴承温升的影响规律,发现当轴承预紧力为150N左右、润滑脂为SKF LGLT,充脂率为45%时轴承温升最小。高速电机电磁功耗测量及电主轴传热特性。提出了实验测量电主轴电机电磁损耗功率的方法,通过高速电主轴对拖实验台,结合轴承发热功耗的测量值,获得电机电磁损耗发热功率,最终将电磁功耗与轴承摩擦功耗解耦。分析并计算了高速电主轴主要传热边界条件,采用有限元方法仿真得到了高速电主轴温度场分布并分别分析了轴承、高速电机、强制冷却液体介质对其温度场分布的影响规律。最后,利用高速电主轴温度实验台实际测量得到了转速、预紧力、冷却水流量、冷却水入口温度对电主轴温升的影响规律,发现当冷却水流量为3L/min时电主轴温升最小且冷却水入口温度决定了电主轴整体基础温度。主轴转子离心空气冷却及其传热特性。针对高速电主轴转子由于散热途径有限导致的热量积累问题,设计了主轴转子辅助叶轮结构,并分析了高速离心空气冷却原理,采用有限体积的方法对辅助叶轮部分空气流体进行仿真,得到了流场的速度、压强及中心孔壁面传热系数的分布特征,进而分析了主轴转速、径向离心孔直径、径向离心孔布置数量及主轴中心孔直径对中心孔壁面传热系数的影响规律并提出了主轴转子中心孔传热特性的优化方法,最后采用有限元方法仿真对比了有无离心空气冷却两种情况下高速电主轴的温度场分布差异,并通过实验验证了高速离心空气的冷却作用,转子最高温升降幅接近9℃。本论文提出的高速电主轴温度场优化方法,可以有效降低电主轴整体温度并使其温度场趋于均匀,减少由于零部件热变形不一致导致的应力集中及轴向热伸长,进一步提高机床加工精度及电主轴使用寿命。
蒋雁森[5]（2018）在《水平旋流内消能泄洪洞通气孔通气量与气水比规律研究》文中研究说明通气孔是位于水平旋流内消能泄洪洞起始端的通气设施,其为旋流洞内水流通气,保证形成稳定的空腔旋流,同时对高速水流掺气以减免空蚀。通气孔尺寸决定旋流洞内的通气量与气水比,并影响旋流洞内的流态与掺气减蚀效果;同时,旋流洞通气孔目前尚无明确的设计方法。因此,进行通气孔通气量和气水比规律的研究,对通气孔的尺寸设计和旋流洞的稳定运行,具有重要意义。本文结合国家自然科学基金面上项目“旋流阻塞与旋流扩散复合内消能工强剪切两相流水力特性研究”进行旋流复合内消能泄洪洞的模型试验,并基于水平旋流内消能泄洪洞水力特性的试验成果,采用量纲分析和理论分析相结合的方法,对不同上下游水位、不同起旋器孔口尺寸、不同通气孔直径和不同旋流阻塞面积条件下旋流洞的通气量与气水比进行了研究,探讨了通气量的影响因素和通气孔的通气机理,结果表明:（1）进口为稳定的淹没状态,旋流洞内会存在自由旋转流、吸吮旋转流及淹没旋转流态三种流态,流态受通气孔通气量、上下游相对水位差（H-h）/h和起旋器孔口水流傅汝德数Frq影响,其中通气孔通气量为主要影响因素。（2）吸吮旋转流和自由旋转流时,通气量傅汝德数frΦ随Frq增大均呈线性增大规律,自由旋转流时变化率较小。增设阻塞后,随阻塞孔口面积减小,且变化率变小。（3）旋流洞中不同流态时,通气孔的通气机理不同。吸吮旋转流态时,通气由通气孔进出口的压强差决定,呈抽吸机理;自由旋转流态时,由空腔旋转流的携气量决定,呈携带机理。（4）吸吮旋转流时,通气孔相对等效作用水头HΦ/H随Frq和（1-pq/ρgH）增大均近似呈指数函数增大规律,随（Ar0/A0）2增大呈近似线性增大规律;自由旋转流时,HΦ/H随Frq和（1-pq/ρgH）增大均呈近似线性增大规律,但与（Ar0/A0）2无相关性规律。（5）吸吮旋转流时,气水比Φt/Q随Frq和（1-pq/ρgH）增大均近似呈指数函数增大规律,随Ar0/A0增大呈近似线性增大规律;自由旋转流时,Φt/Q随Frq和（1-pq/ρgH）增大均呈近似线性增大规律,但与Ar0/A0也无相关性规律。增设阻塞后,随阻塞孔口面积减小,Φt/Q随Frq和（1-pq/ρgH）的变化率增大。（6）给出了通气孔体型的设计方法,并给出具体示例。
唐秋明[6]（2018）在《旋流阻塞泄洪洞的水力特性及阻塞体型设计》文中提出水平旋流阻塞与扩散复合内消能泄洪洞是在水平旋流泄洪洞内设置阻塞结构的一种新型内消能工,可适用于更高水头下的泄洪消能。设置阻塞会产生增压减速效应,但阻塞对旋流洞内水力特性影响规律的系统性研究,以及阻塞的增压减速效应及机理尚未进行深入研究。因此,本文基于国家基金面上项目进行旋流阻塞复合内消能泄洪洞的水力特性模型试验,并结合其他多个体型的试验资料,采用数据整理、量纲分析及理论分析的方法,对不同阻塞孔口、不同起旋器孔口、不同上下游水位及不同通气孔条件下的水力特性进行了分析,研究了旋流阻塞的增压减速效应与机理,提出了旋流阻塞的体型设计方法。研究结果表明:（1）设置阻塞使得旋流洞内水流流态更为稳定,水流沿程变化平缓;使得旋流洞内壁面压强显着增大、流速减小、空腔直径减小、旋流角增大;同时使得水力特性在旋流洞各段呈分段变化特征,而在旋流洞段具有较好的保持性。阻塞段的水流由空腔旋流逐渐转变为气水两相流,水力特性急剧变化。（2）依据流速等试验成果,验证了空腔旋流为自由涡运动规律,并基于理论推导,得到了旋流阻塞前后断面各水力特性的关系表达式。分析得知,在旋流阻塞孔口前后断面,壁面压强比p3/p4与空腔半径比的平方r042/r032成反比,旋流角正切比tan α3/tan α4与断面半径比R3/R44成正比。（3）设置阻塞后,阻塞前后会产生较大的压强差,使得阻塞前压强显着增大;在旋流洞内受水流不可压缩性质和较强离心力的影响,旋流洞壁面压强增大且向上游传递。这种增压特性受能量守恒时压能和动能间的相互转化而呈现出减速特性。这就是阻塞对空腔旋流的增压减速原理。增压减速原理,是空腔旋转流和旋流阻塞孔口前后断面空腔旋转流质量守恒、能量守恒和动量矩守恒的体现。（4）不设置阻塞时,起旋器孔口压强和能量转换段后压强均随上下游水位差、起旋器孔口n以及起旋器孔口傅汝德数的平方Fr2的增大而减小,近似呈线性规律变化;设置阻塞后,这两个断面的压强均随阻塞m的增大而增大,随起旋器孔口 Fr2的增大而减小;起旋器孔口与旋流阻塞孔口起始断面间的压强系数呈线性递增规律。（5）给出阻塞的体型设计方法,并以具体设计示例说明。本文进行的旋流阻塞泄洪洞的水力特性、阻塞的增压减速效应与原理分析,以及提出的阻塞体型设计方法,对该消能工的水力特性理论分析、消能工体型设计和应用,有重要参考价值。
南军虎[7]（2010）在《公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究》文中研究说明公伯峡水电站右岸旋流洞是国内第一个泄流量达1000m3／s、水头超过100m、由导流洞改建并已建成的水平旋流内消能泄洪洞,其成功运用为解决高坝建设中泄水建筑物的高速水流问题与导流洞改建的技术与经济问题提供了典型的工程实例。尽管国内外许多学者对旋流式内消能工进行过大量的研究,且公伯峡水平旋流泄洪洞通过了原型观测试验,但考虑到其今后的推广应用,本文结合国家自然科学基金和公伯峡水平旋流泄洪洞反演模型试验任务,通过原、模型试验成果对比和理论分析的方法,揭示了水平旋流泄洪洞的水力特性及变化规律,并探讨了模型的缩尺效应。库水位约为2002.00m是堰流向淹没流转变的转折点,原、模型泄流量基本一致。原、模型进口段及起旋室内相应测点的压力变化规律相同；受旋流洞环流空腔内气体负压值差异的影响,原、模型竖井段环状空腔长度不同,因此竖井段相应测点的压力变化规律差异较大；各测点的优势频率均属低频。环形通气孔通风量与泄流量、模型比尺、射流冲击速度,环状空腔长度等有关,并拟合出了通风量随相对空腔长度的变化公式；起旋室通气井通风系由旋流洞内表面轴向水流“挟带”空气而致空腔内气体压强减小进入,模型存在缩尺效应。竖井和旋流洞内水流掺气效果良好；环形掺气坎通气孔通风量越大,断面越接近竖井环状空腔,其近壁面掺气越多,并对掺气浓度沿高程的递减做了公式拟合；旋流洞内环流空腔越靠近壁面,且壁面水层越薄,掺气越多。竖井各断面中心区的水流流速大于近壁面的；旋流洞内切向流速沿程减小,且沿径向的分布曲线逐渐坦化,轴向流速沿程逐渐增大,然后具有一定的保持性；原、模型泄洪洞出口断面平均流速基本一致,其值约为14.5m／s。水平旋流泄洪洞的消能效果良好,至泄洪洞出口计算消能率约为84.5%。环流空腔中心在旋流洞内绕旋流洞中心做逆时针旋转,其沿程曲线上出现的拐点是能动量转变与流速急剧调整的位置；空腔环流的流速夹角沿程呈减小趋势,其值变化范围在20°～90°之间。公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测的水头运行范围尚小,且较为单一,因此模型水流掺气和通气等方面的缩尺效应值得今后做进一步研究。
吴小丽[8]（2010）在《水平旋流泄洪洞空化特性及相似律问题的初步探讨》文中研究表明我国大型水利水电工程多具有水头高、流量大、河谷狭窄的特点,高坝大流量泄洪消能是各项工程共有的技术难题。竖井进流水平旋流内消能工具有消能率高、施工简单、布置灵活、工程造价低等优点,对其研究具有较大的理论分析和推广应用价值。为了能够更好地开展常压模型和减压模型的对比研究,并且能进一步有针对性地对影响工程安全性能、模型相似律关系等重大问题开展深入研究,本文通过声压级差和总声压级的分析方法,对60比尺公伯峡旋流泄洪洞的7个关键部位在不同工况水位下的空化特性进行了具体的分析和研究,并结合公伯峡原型观测试验和40比尺常减压模型试验的空化特性量测结果进行了对比分析。水平旋流内消能泄洪洞的流态,可根据洞内旋转水流的旋流空腔直径、空腔气体压强以及通气孔通气量的变化规律分为三个流态区：自由流流态、吸吮流流态和淹没流流态。且不同流态下满足的相似准则不相同。在自由流和淹没流时,只要水流运动满足动力相似准则就可达到泄洪洞水流流态的相似；在吸吮流时,不仅要满足重力相似准则,同时要满足通气孔断面的通气量弗劳德数fr相等。在流动分析基本假定条件下,提出和定义了水平旋转内消能泄洪洞空腔环流的旋流特性：旋流夹角α、切向速度矩C、旋流强度（?）和无量纲综合旋流参数AM,并建立和推导了这些旋流特性的数学表达式。另外,从旋流特性的平均旋转角和综合旋流特性出发,得到描述旋流泄洪洞旋流特性相似的更为具体的相似准数。
吴鹏[9]（2010）在《竖井水平旋流新型消能工的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理竖井进流水平旋流内消能工具有以下优点：消能率高,施工简单、布置灵活、造价低等,对其研究具有较大的理论意义和实际意义。本文结合中国水利水电科学研究院水力学所“公伯峡竖井进流水平旋流内消能工的模型试验报告”,对其进行了三维数值模拟。通过分析模型试验成果,应用数值模拟技术,利用流体计算软件Fluent,探讨了水平旋流内消能工的网格划分方法、紊流模型选取、边界条件设置等方面的内容,并研究了其可行性。采用Realizable k-ε紊流模型和VOF法,实现了对竖井、起旋室、旋流洞及水垫塘的数值模拟,得到了旋转水流的各项水力参数,并与中国水科院模型试验成果进行对比。以试验所测的壁面压力为依据,验证了数值模拟的结果,探讨了水平洞内的压强、速度分布规律；对初选体型及优化体型进行了数值模拟对比,并与水工模型试验结果进行了比较,验证了中国水科院推荐体型的优良性；在总结前人数值模拟研究旋流的基础上,分析了各种紊流模型模拟旋流问题的适用性,使用不同紊流模型进行计算,并结合试验数据,比较了各种紊流模型下的壁面压强、流速分布的差别,得出了Realizable k-ε紊流模型更适合模拟该消能工的结论。通过对公伯峡竖井水平旋流泄洪洞的数值模拟,确定了竖井水平旋流消能的可行性和可靠性。同时,作为一种新型消能装置,数值模拟也为竖井水平旋流泄洪洞的工程设计提供了设计依据,具有较大的现实意义。
曹双利,牛争鸣,付波,吴小丽[10]（2009）在《竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的数值模拟》文中进行了进一步梳理通过选取三种不同的紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法,采用不同的壁面函数法、不同的计算区域网格划分精度和不同的进出口边界条件处理方法,成功地模拟了竖井进流水平旋转泄洪洞的水力特性,并对不同紊流模型和不同数值模拟条件与方法的计算结果与模型实验的结果进行了对比分析。分析结果表明,采用Realizablek-ε紊流模型能更好地模拟这种具有高紊动、强剪切和强旋转,并带有自由表面的竖井进流水平旋转空腔环流的水力特性。
二、水平旋转空腔环流的壁面应力（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、水平旋转空腔环流的壁面应力（论文提纲范文）
（1）不同阻塞对旋流泄洪洞内空腔旋流的阻塞效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究的进展 |
| 1.2.1 竖井旋流 |
| 1.2.2 水平旋流 |
| 1.2.3 旋流阻塞复合消能 |
| 1.3 研究的主要目的、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的与意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 研究的方法和技术路线 |
| 2 复合式内消能模型试验与数值模拟方法 |
| 2.1 模型试验 |
| 2.1.1 试验模型 |
| 2.1.2 试验内容与工况 |
| 2.1.3 试验量测设备与方法 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 紊流数学模型选择 |
| 2.2.2 计算域、网格划分、计算方法 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 3 不同阻塞时基本水力特性的试验成果 |
| 3.1 流态 |
| 3.1.1 自由出流下的流态 |
| 3.1.2 淹没出流下的流态 |
| 3.1.3 不同阻塞比时的水流流态 |
| 3.2 泄流量 |
| 3.3 壁面压强 |
| 3.3.1 起旋器压强 |
| 3.3.2 水平旋流洞以及阻塞段压强 |
| 3.4 空腔直径 |
| 3.5 旋流角 |
| 3.6 流速 |
| 3.6.1 不同阻塞时断面平均流速沿程分布 |
| 3.6.2 流速沿洞径方向分布规律 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 不同阻塞时旋流泄洪洞数值模拟成果分析 |
| 4.1 数值模拟计算结果的验证 |
| 4.1.1 自由出流条件的验证 |
| 4.1.2 淹没出流条件的验证 |
| 4.2 数值模拟成果 |
| 4.2.1 压强 |
| 4.2.2 流速分布 |
| 4.2.3 空腔直径 |
| 4.2.4 旋流角 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 阻塞效应 |
| 5.1 不同阻塞对泄流量的影响 |
| 5.1.1 起旋器喉口流量系数 |
| 5.1.2 阻塞孔口流量系数 |
| 5.2 不同阻塞比对水力特性的影响 |
| 5.2.1 阻塞对压强的影响 |
| 5.2.2 阻塞旋流洞内流速的影响 |
| 5.2.3 阻塞对空腔直径的影响 |
| 5.2.4 阻塞对旋流角的影响 |
| 5.3 空化特性 |
| 5.4 消能率 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）迷宫密封流-固-热多场分析及减阻-隔热优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 迷宫密封的分类及工作原理 |
| 1.2.2 传统环形密封研究综述 |
| 1.2.3 迷宫密封研究综述 |
| 1.2.4 迷宫密封热分析和流体阻力分析现状 |
| 1.2.5 迷宫密封优化设计研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 迷宫密封环流理论基础 |
| 2.1 流体控制方程组 |
| 2.1.1 整体流动理论 |
| 2.1.2 三控制体模型 |
| 2.1.3 Ⅰ控体流体控制方程 |
| 2.1.4 Ⅱ控体流体控制方程 |
| 2.1.5 Ⅲ控体流体控制方程 |
| 2.2 迷宫密封环流能量方程 |
| 2.3 流体阻力 |
| 2.3.1 摩擦阻力 |
| 2.3.2 局部阻力 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 密封间隙环流控制方程组求解 |
| 3.1 摄动法 |
| 3.1.1 摄动法理论 |
| 3.1.2 摄动法分解Ⅰ控体流体控制方程 |
| 3.1.3 摄动法分解Ⅱ控体流体控制方程 |
| 3.1.4 摄动法分解Ⅲ控体流体控制方程 |
| 3.1.5 零阶控制方程组求解 |
| 3.1.6 摄动法分解能量方程 |
| 3.2 一阶方程组的简谐形式 |
| 3.2.1 一阶控制方程组的简谐形式推导 |
| 3.2.2 能量方程的简谐形式推导 |
| 3.3 边界条件 |
| 3.3.1 流体控制方程组零阶边界条件 |
| 3.3.2 流体控制方程一阶边界条件 |
| 3.3.3 能量方程边界条件 |
| 3.4 流场及温度场结果 |
| 3.4.1 流场结果 |
| 3.4.2 温度场结果 |
| 3.5 CFD验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 迷宫密封结构参数对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.1 槽宽对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.2 槽深对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.3 槽间距对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.4 偏心率对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.5 转速对流场及减阻隔热性能的影响 |
| 4.6 灵敏度分析 |
| 4.7 流体阻力和流体温度的显式化表征 |
| 4.7.1 径向基函数(RBF)法介绍 |
| 4.7.2 最高温度和流体阻力表征 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 迷宫密封的减阻-隔热优化设计 |
| 5.1 移动渐进算法(MMA) |
| 5.2 减阻隔热优化设计 |
| 5.2.1 优化模型概况 |
| 5.2.2 优化设计 |
| 5.3 迷宫密封减阻隔热优化验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于仿生的迷宫密封承载隔热优化设计及验证 |
| 6.1 基于仿生和遗传算法的承载隔热优化设计 |
| 6.1.1 仿生学及复合结构概述 |
| 6.1.2 仿生结构介绍 |
| 6.1.3 遗传算法 |
| 6.1.4 承载隔热优化设计 |
| 6.2 迷宫密封结构的承载隔热性能表征 |
| 6.2.1 流固热多场分析理论 |
| 6.2.2 密封结构固体域承载和隔热性能表征 |
| 6.3 仿生原型结构仿真验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）空腔和堆积型多孔介质中瑞利-贝纳德对流的热脉动效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 RBC系统热脉动问题简介 |
| 1.3 课题拟解决的问题和研究方法 |
| 1.4 相关领域研究现状 |
| 1.4.1 空腔RBC系统热脉动的研究现状 |
| 1.4.2 多孔介质的研究方法及进展 |
| 1.4.3 LBM方法简介 |
| 1.4.4 研究现状总结 |
| 1.5 课题研究内容与论文结构 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 论文结构 |
| 第2章 LBM方法模拟Rayleigh-Bénard对流的网格数量估算准则 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LBM模拟RBC对流问题的基本方法 |
| 2.2.1 RBC对流的基本模型 |
| 2.2.2 数值模拟的参数换算 |
| 2.2.3 LBM模拟RBC对流的基本方程 |
| 2.3 LBM模拟RBC对流问题的网格数量估算准则 |
| 2.3.1 计算收敛条件及讨论 |
| 2.3.2 计算收敛性准则的推导 |
| 2.3.3 物理合理性准则的推导 |
| 2.3.4 网格数估算公式 |
| 2.3.5 虚拟马赫数与网格设定准则的推广 |
| 2.4 网格数量估算准则的应用与验证 |
| 2.4.1 网格设定准则满足网格无关性的验证 |
| 2.4.2 使用虚拟马赫数的网格设定准则验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 空腔Rayleigh-Bénard对流热脉动效应的模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空腔RBC系统热脉动现象的信号特征 |
| 3.2.1 脉动信号的提取与计算 |
| 3.2.2 空腔RBC系统热脉动的特征信号与特征频率 |
| 3.3 层流状态热脉动效应研究 |
| 3.3.1 层流脉动的概念 |
| 3.3.2 一阶固有频率的特征及标度律 |
| 3.3.3 二阶固有频率特征及标度律 |
| 3.4 湍流状态热脉动效应研究 |
| 3.4.1 羽流频率特征及标度律 |
| 3.4.2 混合层失稳频率和大尺度环流脉动频率标度律 |
| 3.5 过渡状态热脉动效应及LSC反转现象研究 |
| 3.5.1 无反转时角涡体积的热脉动平衡 |
| 3.5.2 LSC反转的热脉动机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空腔Rayleigh-Bénard对流热脉动效应的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置与实验流程 |
| 4.2.1 准二维实验腔体设计 |
| 4.2.2 实验装置介绍 |
| 4.2.3 实验操作流程 |
| 4.2.4 实验误差分析 |
| 4.3 实验数据采集及处理 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 层流状态热脉动的特征频率标度律 |
| 4.4.2 过渡状态热脉动的特征频率标度律 |
| 4.4.3 湍流状态热脉动的特征频率标度律 |
| 4.4.4 低频滤波信号的标度律分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 堆积型多孔介质内Rayleigh-Bénard对流热脉动效应的模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔介质建模与模拟方案 |
| 5.3 基准多孔介质模型的热脉动效应模拟研究 |
| 5.3.1 热脉动信号的空间分布与特征信号提取 |
| 5.3.2 特征频率与流动结构的对应关系 |
| 5.3.3 基准模型热脉动的特征频率关联式 |
| 5.4 孔隙参数对热脉动效应特征频率的影响 |
| 5.4.1 填料颗粒尺寸对特征频率的影响 |
| 5.4.2 填料孔隙率对特征频率的影响 |
| 5.5 孔隙参数对RBC系统传热能力的影响 |
| 5.5.1 多孔介质RBC系统Nuavg-Ra与 f*-Ra的对应关系 |
| 5.5.2 小颗粒多孔介质RBC系统的传热特性突变 |
| 5.5.3 低孔隙率多孔介质RBC系统的传热特性突变 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）高速电主轴热特性与冷却方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及课题来源 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速滚动轴承热特性 |
| 1.2.2 高速电主轴热特性 |
| 1.3 课题研究目的及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 高速角接触球轴承滚动摩擦及热特性 |
| 2.1 轴承摩擦运动特性分析 |
| 2.1.1 高速角接触球轴承结构分析 |
| 2.1.2 轴承摩擦动力学坐标系建立 |
| 2.1.3 球的自转及公转滑动摩擦运动 |
| 2.2 轴承内部摩擦力分析与摩擦特性实验 |
| 2.2.1 接触面滚动摩擦 |
| 2.2.2 接触面滑动摩擦 |
| 2.2.3 流体剪切摩擦 |
| 2.2.4 轴承摩擦力平衡方程建立及求解 |
| 2.2.5 轴承转速和预紧力对轴承滑动摩擦特性的影响规律 |
| 2.2.6 轴承滑动摩擦特性的影响规律实验验证 |
| 2.3 轴承热阻网络建模及求解 |
| 2.3.1 摩擦发热分析与计算 |
| 2.3.2 传热热阻分析与计算 |
| 2.3.3 热阻网络模型建立 |
| 2.3.4 热阻网络平衡方程及其求解 |
| 2.4 轴承温度实验及其热影响因素分析 |
| 2.4.1 高速轴承温度实验台搭建 |
| 2.4.2 转速对轴承温升的影响规律 |
| 2.4.3 预紧力对轴承温升的影响规律 |
| 2.4.4 润滑脂类型对轴承温升的影响规律 |
| 2.4.5 润滑脂用量对轴承温升的影响规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高速电主轴电磁功耗与传热特性 |
| 3.1 高速电机电磁功耗测量 |
| 3.1.1 电磁功耗发热理论分析 |
| 3.1.2 电磁功耗测量实验 |
| 3.2 高速电主轴传热边界条件分析与计算 |
| 3.2.1 接触热传导 |
| 3.2.2 表面空气对流传热 |
| 3.2.3 电机定转子间隙环流传热 |
| 3.2.4 外部强制冷却液体介质对流传热 |
| 3.3 电主轴传热特性有限元仿真 |
| 3.3.1 有限元传热仿真理论分析 |
| 3.3.2 几何模型及材料属性 |
| 3.3.3 单元类型及网格划分 |
| 3.3.4 传热边界条件设置 |
| 3.3.5 热载荷施加 |
| 3.3.6 电主轴温度场分布 |
| 3.3.7 轴承发热对电主轴温度场的影响 |
| 3.3.8 高速电机发热对电主轴温度场的影响 |
| 3.3.9 轴承及高速电机发热对电主轴温度场的影响 |
| 3.3.10 强制冷却液体介质对电主轴温度场的影响 |
| 3.4 高速电主轴温度试验及其热影响因素分析 |
| 3.4.1 电主轴内部温度实验原理及装置 |
| 3.4.2 转速对电主轴温升的影响规律 |
| 3.4.3 预紧力对电主轴温升的影响规律 |
| 3.4.4 冷却水流量对电主轴温升的影响规律 |
| 3.4.5 冷却水入口温度对电主轴温升的影响规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高速电主轴转子离心空气冷却效应分析 |
| 4.1 主轴转子辅助叶轮 |
| 4.1.1 辅助叶轮结构 |
| 4.1.2 离心空气冷却原理 |
| 4.2 主轴转子离心空气流体仿真 |
| 4.2.1 离心空气流体仿真理论分析 |
| 4.2.2 流体模型及介质属性 |
| 4.2.3 网格划分及网格无关性分析 |
| 4.2.4 边界条件及求解模型 |
| 4.2.5 流场分布及其压强速度特性分析 |
| 4.3 主轴转子中心孔传热特性分析 |
| 4.3.1 中心孔壁面传热系数分布特性 |
| 4.3.2 主轴转速对中心孔壁面传热系数的影响规律 |
| 4.3.3 径向离心孔直径对中心孔壁面传热系数的影响规律 |
| 4.3.4 径向离心孔布置数量对中心孔壁面传热系数的影响规律 |
| 4.3.5 主轴中心孔直径对中心孔壁面传热系数的影响规律 |
| 4.3.6 主轴转子中心孔传热特性优化方法 |
| 4.4 主轴转子离心冷却空气对电主轴温度分布的影响 |
| 4.4.1 带辅助叶轮电主轴热特性有限元仿真分析 |
| 4.4.2 带辅助叶轮电主轴温度场分布 |
| 4.4.3 离心空气的冷却作用实验对比验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的学术成果 |
（5）水平旋流内消能泄洪洞通气孔通气量与气水比规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 坝工建设的发展趋势 |
| 1.1.2 泄洪洞常见的消能方式及旋流式内消能工的特点 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 研究的目的和意义 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 1.5 研究的技术路线 |
| 2.旋流洞体型与模型试验 |
| 2.1 旋流洞体型 |
| 2.1.1 水平旋流内消能泄洪洞水力特性试验的模型体型 |
| 2.1.2 旋流复合内消能泄洪洞试验的模型体型 |
| 2.2 模型试验准则和相似比尺 |
| 2.3 模型试验工况 |
| 2.3.1 水平旋流内消能泄洪洞水力特性试验工况 |
| 2.3.2 旋流复合内消能泄洪洞试验的试验工况 |
| 2.4 模型试验的量测 |
| 3.水平旋流内消能泄洪洞通气量及气水比规律研究 |
| 3.1 水平旋流内消能泄洪洞的水力特性 |
| 3.1.1 基本流态 |
| 3.1.2 壁面压强 |
| 3.1.3 空腔直径 |
| 3.1.4 流速 |
| 3.2 通气孔通气量的影响因素与量纲分析 |
| 3.3 通气孔通气量傅汝德数的变化规律 |
| 3.3.1 通气量傅汝德数随上、下游水位的变化规律 |
| 3.3.2 通气量傅汝德数随起旋器孔口水流傅汝德数的变化规律 |
| 3.4 通气孔的通气机理研究 |
| 3.4.1 通气孔的通气机理 |
| 3.4.2 通气机理的试验研究 |
| 3.5 通气孔的等效作用水头与气水比的研究 |
| 3.5.1 通气孔的等效作用水头和气水比的表达式分析 |
| 3.5.2 通气孔等效作用水头的变化规律 |
| 3.5.3 气水比的变化规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.旋流复合内消能泄洪洞通气量及气水比规律研究 |
| 4.1 旋流复合内消能泄洪洞的水力特性 |
| 4.1.1 基本流态与泄流量 |
| 4.1.2 旋流阻塞对壁面压强分布规律的影响 |
| 4.1.3 旋流阻塞对空腔直径变化的影响 |
| 4.2 旋流复合内消能泄洪洞的通气孔通气量影响因素与相互关系 |
| 4.2.1 通气孔通气量的影响因素 |
| 4.2.2 通气孔的通气机理分析 |
| 4.2.3 气水比的表达式分析 |
| 4.3 不同m时气水比的变化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.水平旋流泄洪洞通气孔的设计方法 |
| 5.1 空腔旋流条件下通气孔的设计原则 |
| 5.2 通气孔的设计内容 |
| 5.2.1 设计原理 |
| 5.2.2 采用的技术方案 |
| 5.3 通气孔的设计步骤 |
| 5.4 通气孔的设计示例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 本文的主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）旋流阻塞泄洪洞的水力特性及阻塞体型设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.1.1 泄洪内消能方式 |
| 1.1.2 孔板(洞塞)消能工 |
| 1.1.3 旋流阻塞内消能 |
| 1.1.4 研究问题的提出 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容、方法与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| 2 旋流阻塞泄洪洞的模型试验与水力特性 |
| 2.1 模型试验 |
| 2.1.1 试验体型 |
| 2.1.2 模型试验 |
| 2.1.3 试验内容与量测方法 |
| 2.2 旋流阻塞泄洪洞的基本水力特性 |
| 2.2.1 不同上、下游水位与不同通气孔直径时水力特性 |
| 2.2.2 不同阻塞孔口与不同起旋器孔口时水力特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于自由涡的旋流阻塞增压减速分析 |
| 3.1 空腔旋转流的速度分布假定与分析 |
| 3.1.1 水平空腔旋转流流动的基本假定与流速分布形成条件 |
| 3.1.2 空腔旋转流速度分布假定与验证 |
| 3.2 旋流阻塞段水力特性的关系表达 |
| 3.3 旋流阻塞效应 |
| 3.3.1 旋流阻塞效应 |
| 3.3.2 研究“旋流阻塞效应”的目的与意义 |
| 3.4 旋流阻塞增压减速特性原理 |
| 3.4.1 离心力与空腔旋转流水力特性的关系 |
| 3.4.2 旋流阻塞的增压减速原理 |
| 3.5 阻塞段水力特性关系的验证与表达 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 特征断面壁面压强 |
| 4.1 特征断面壁面压强的定义 |
| 4.2 特征断面压强的形成机理与影响因素 |
| 4.3 旋流洞特征断面压强及其随各影响因素的变化规律 |
| 4.3.1 起旋器孔口断面壁面压强 |
| 4.3.2 能量调整结束后断面壁面压强 |
| 4.3.3 阻塞孔口起始断面压强 |
| 4.4 旋流阻塞孔口前后壁面压强之间的关系 |
| 4.5 各断面压强系数的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 旋流阻塞孔口的体型设计方法 |
| 5.1 旋流阻塞设计的基本原则 |
| 5.2 设计内容 |
| 5.3 具体设计步骤 |
| 5.4 设计示例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 水平旋流洞的特点及应用现状 |
| 1.2.1 旋流洞的特点 |
| 1.2.2 水平旋流洞的研究及应用现状 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 2 公伯峡水平旋流泄洪洞体型 |
| 3 公伯峡水平旋流泄洪洞水力特性原型观测及成果 |
| 3.1 原型观测的目的和意义 |
| 3.2 原型观测测点及仪器布置 |
| 3.3 原型观测工况与试验过程 |
| 3.3.1 原型观测工况 |
| 3.3.2 原型观测内容及量测方法 |
| 3.4 水力特性原型观测成果 |
| 3.4.1 泄流能力 |
| 3.4.2 水流流态 |
| 3.4.3 压力特性 |
| 3.4.4 通气特性 |
| 3.4.5 水流掺气特性 |
| 3.4.6 竖井近壁流速分布及消能率 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 公伯峡水平旋流泄洪洞反演模型试验及成果 |
| 4.1 模型设计 |
| 4.2 模型试验工况 |
| 4.3 模型试验量测设备及测量方法 |
| 4.4 反演模型试验成果 |
| 4.4.1 泄流量 |
| 4.4.2 水流流态 |
| 4.4.3 压力特性 |
| 4.4.4 通气特性 |
| 4.4.5 水流掺气特性 |
| 4.4.6 水流流速特性 |
| 4.4.7 环流空腔直径 |
| 4.4.8 空腔环流流速夹角 |
| 4.4.9 消能率 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 公伯峡水平旋流泄洪洞原、模型水力特性对比与分析 |
| 5.1 缩尺效应 |
| 5.2 原、模型泄流量的比较 |
| 5.3 原、模型水流流态对比与分析 |
| 5.3.1 进口水流流态 |
| 5.3.2 掺气空腔形态 |
| 5.3.3 退水洞水流流态 |
| 5.4 原、模型压力特性的对比与分析 |
| 5.4.1 闸门开启过程 |
| 5.4.2 闸门全开过程 |
| 5.4.3 闸门关闭过程 |
| 5.5 原、模型通气特性的对比与分析 |
| 5.5.1 环形掺气坎通气孔 |
| 5.5.2 起旋室通气孔 |
| 5.6 原、模型掺气特性的对比与分析 |
| 5.7 原、模型流速特性的对比与分析 |
| 5.7.1 竖井近壁面流速 |
| 5.7.2 泄洪洞出口流速 |
| 5.8 原、模型消能率的对比与分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）水平旋流泄洪洞空化特性及相似律问题的初步探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 本论文的研究背景 |
| 1.1.1 旋流式内消能工基本原理 |
| 1.1.2 国外旋流式内消能工研究进展 |
| 1.1.3 国内旋流式内消能工研究进展 |
| 1.2 水力空化研究进展与成果 |
| 1.3 水工水力学相似律研究进展 |
| 1.4 本论文研究目的和主要内容 |
| 1.4.1 本文研究目的和意义 |
| 1.4.2 本文研究的主要内容 |
| 2 试验体型与模型量测 |
| 2.1 基本体型和几何尺寸 |
| 2.2 空化试验量测与设备 |
| 2.2.1 工况及声压级量测测点设计 |
| 2.2.2 试验设备和方法 |
| 3 空化特性模型试验与成果分析 |
| 3.1 水工减压模型试验理念 |
| 3.2 试验结果分析方法 |
| 3.3 空化特性试验成果分析与对比 |
| 3.3.1 堰流弧线末端 |
| 3.3.2 起旋器段 |
| 3.3.3 收缩环段 |
| 3.3.4 水平旋流洞中后段 |
| 3.3.5 水垫塘进口突扩段 |
| 3.3.6 水垫塘末端三角墩段 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 旋流泄洪洞流态及旋流特性相似律的初步探讨 |
| 4.1 相似律研究的基本理论 |
| 4.1.1 相似的基本概念和理论 |
| 4.1.2 流体运动的基本方程 |
| 4.1.3 动力相似准数推求原理 |
| 4.2 泄洪洞旋转水流流态相似律探讨 |
| 4.2.1 流态影响因素 |
| 4.2.2 不同流态下的相似性探讨 |
| 4.3 旋流泄洪洞旋流特性相似律探讨 |
| 4.3.1 流动分析基本假定 |
| 4.3.2 空腔环流流速分布的假定 |
| 4.3.3 旋流特性的定义及数学表达 |
| 4.3.4 旋流特性相似律初步探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本文研究的主要结论 |
| 5.2 进一步展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）竖井水平旋流新型消能工的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 竖井旋流式消能工简介 |
| 1.2 竖井旋流消能工工程实例 |
| 1.2.1 国外工程实例 |
| 1.2.2 国内工程实例 |
| 1.3 竖井旋流式消能工研究现状及进展 |
| 1.3.1 竖井旋流式消能工的研究现状 |
| 1.3.2 竖井旋流式消能工的研究进展 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 竖井水平旋流消能工的体型设计和水力特性 |
| 2.1 公伯峡竖井水平旋流消能工体型 |
| 2.1.1 公伯峡工程概况 |
| 2.1.2 设计体型基本尺寸的确定方法 |
| 2.2 结构尺寸计算 |
| 2.2.1 进水口结构体型和竖井尺寸 |
| 2.2.2 起旋室与旋流洞直径的确定 |
| 2.2.3 起旋室尺寸 |
| 2.2.4 旋流洞和水垫塘长度 |
| 2.2.5 公伯峡水平旋流泄洪洞主题尺寸计算结果 |
| 2.3 公伯峡水平旋流泄洪洞水力特性简介 |
| 2.3.1 溢流堰和竖井流态 |
| 2.3.2 起旋室和旋流洞流态 |
| 2.3.3 水垫塘和退水洞流态 |
| 2.4 与普通消能工的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数值模拟及与试验结果对比 |
| 3.1 数值模拟方法 |
| 3.1.1 计算流体动力学(CFD)简介 |
| 3.1.2 CFD模型的数值求解概述 |
| 3.1.3 水气两相流VOF模型 |
| 3.1.4 湍流模型及控制方程 |
| 3.1.5 k-ε双方程紊流模型 |
| 3.1.6 数值算法 |
| 3.1.7 模型验证区域及对象 |
| 3.2 网格划分及边界条件 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.3 数值模拟结果 |
| 3.3.1 竖井及起旋室的数值模拟结果及分析 |
| 3.3.2 旋流洞及导流洞数值模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 竖井水平旋流泄洪洞体型优化及数值模拟 |
| 4.1 体型优化设计 |
| 4.1.1 公伯峡旋流泄洪洞初选方案 |
| 4.1.2 水垫塘优化方案设计 |
| 4.2 优化体型数值模拟及对比 |
| 4.3 不同紊流模型的数值模拟对比 |
| 4.3.1 液态及自由水面的比较 |
| 4.3.2 压强分布的比较 |
| 4.4 公伯峡空蚀问题初探 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 结语 |
| 5.2 关于旋流式内消能工研究的展望 |
| 5.3 对于下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
（10）竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的数值模拟（论文提纲范文）
| 1 紊流模型的适用性 |
| 2 计算网格的划分 |
| 3 边界条件、算法、自由水面处理以及离散格式 |
| 4 不同紊流模型的计算结果及比较 |
| 4.1 流态比较 |
| 4.2 压强比较 |
| 4.3 旋流夹角比较 |
| 4.4 消能率比较 |
| 5 结 论 |
四、水平旋转空腔环流的壁面应力（论文参考文献）
- [1]不同阻塞对旋流泄洪洞内空腔旋流的阻塞效应研究[D]. 李大贵. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]迷宫密封流-固-热多场分析及减阻-隔热优化设计[D]. 曹小建. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]空腔和堆积型多孔介质中瑞利-贝纳德对流的热脉动效应研究[D]. 赵俊龙. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [4]高速电主轴热特性与冷却方法研究[D]. 孙翔雨. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]水平旋流内消能泄洪洞通气孔通气量与气水比规律研究[D]. 蒋雁森. 西安理工大学, 2018(01)
- [6]旋流阻塞泄洪洞的水力特性及阻塞体型设计[D]. 唐秋明. 西安理工大学, 2018(01)
- [7]公伯峡水平旋流泄洪洞原型观测与反演模型试验水力特性对比分析研究[D]. 南军虎. 西安理工大学, 2010(11)
- [8]水平旋流泄洪洞空化特性及相似律问题的初步探讨[D]. 吴小丽. 西安理工大学, 2010(11)
- [9]竖井水平旋流新型消能工的数值模拟研究[D]. 吴鹏. 合肥工业大学, 2010(04)
- [10]竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的数值模拟[J]. 曹双利,牛争鸣,付波,吴小丽. 西安理工大学学报, 2009(03)