泄洪洞内气泡运动的图像测量方法研究

针对高水头泄洪洞气泡运动难以测定的情况,设计并制造了控制精度为1 mm的高速相机实验导轨,红色发光二极管面光源照明等设备.通过比尺为1∶100的雅砻江锦屏一级水电站泄洪洞模型,在改进实验设备的前提下采用图像测量方法对泄洪洞内气泡沿程运动特性进行测量.使用高速摄像机拍摄到清晰的气泡运动图像序列,并利用图像处理方法实现了对流场中气泡的分割识别,得到气泡的面积等参数,并进一步获取反弧段流场中气泡大小的离散尺寸分布及孔隙率.     

气泡在波浪中的运动

本文研究了单个球形小气泡在理想流体的波浪场中在浮力作用下的运动，忽略气泡对波流场的影响，导出了气泡运动的方程组。对方程组进行了求解，发现气泡运动中非线性耦合的影响随气泡半径的增大而增大，对于较小的气泡可以忽略；在小气泡情况下，由于重力波频率与气泡本征振动频率相差太远，二者的振动不合耦合，在气泡的上升过程中，气泡的振动很快衰减，基本上可以忽略，给出了气泡上升运动的轨迹所需的时间，在波浪较大，气泡较小     

气泡在波浪中运动的实验研究

本文对气泡在波浪中的运动进行了实验研究，得到了气泡在波浪中运动的平均上升速度及上升运动轨迹，并同理论进行了比较。发现当气泡直径小于１ｍｍ时，气泡在波浪中的平均上升速度与静水中的稳定上升速度基本一致，波浪的影响很小，且是随机的。当气泡直径大于１ｍｍ时，气泡在波浪中的平均上升速度不再随直径增大而增大，而是趋向于某一定值。这与气泡在静水中稳定上升速度的变化趋势是一致的。当气泡直径小于１ｍｍ且气泡到液面的     

气泡水位计概论

气泡水位计是压力式水位计的一种,它也是由早期气囊感压式压力水位计逐步发展演变而来。当今的气泡水位计随着计算机和电子技术的发展,已完全进入可靠实用阶段。它主要用于江河、湖泊、水库及其它水密度比较稳定的天然水体中,特别是那些滩宽淤积河湖地区,以及因其它地形条件限制,不能修建水位测井的地区。虽然它的价格比较贵,对操作使用者技术水平要求高,但由于它与被测水     

交错气泡运动特性数值模拟研究

为了进一步探讨交错气泡运动形变特征及运动过程,采用Open FOAM开源计算流体力学软件,利用VOF方法,对三维两气泡在不同间距及偏移距离时的上升运动行为进行模拟,研究气泡间距及偏移距离对流场、速度场及气泡形态等的影响。结果表明:在两气泡运动至聚并为一个气泡前,两气泡两侧存在4个大小不一的旋涡,下气泡左侧旋涡影响范围较小;两气泡聚并为一个气泡后,该一个气泡两侧形成2个大旋涡并随着偏移距离增大,左侧旋涡影响的范围也越大。两气泡的间距及偏移距离影响着气泡上升及聚并过程中的气泡形态。气泡间距一定时,下方气泡偏移距离越大,两个气泡顶部速度增幅越小。     

微气泡减阻实验研究

该文研究设计了一种基于超声空化的微气泡产生电路,利用AD9850产生正弦信号,经功率放大电路后驱动换能器使其空化,产生微气泡.分析了转盘转动过程中所受水流的阻力矩.同时,为了验证微气泡的减阻效果,提出了一种与该方法相配套的实验方案.实验结果表明,该方法产生的微气泡有较好的减阻效果,并且在工程上容易实现,具有较好的应用前景.     

掺气水流的气泡尺寸检测

近年研究表明,高速水流泄水建筑物的掺气减蚀效果,不仅与掺气浓度有关,还应考虑气泡密度;认为0.2 mm或0.5 mm以下的微小气泡在掺气减蚀中起主要作用,可能只要很小掺气浓度即可达到掺气减蚀效果。因此在掺气减蚀研究中,必须加强对气泡尺寸的检测。分析总结了针式掺气流速仪应用经验,建议气泡当量尺寸直接采用探针检测得出的中值尺寸d50。虽然预计d50、气泡间距比实际偏大,气泡密度偏小,但是测量成果对于研究掺气减蚀机理,制定掺气减蚀的新标准,有重大意义。     

单气泡在压力脉动场中运动的数值计算

本文对地均匀规则脉动场中的单气泡运动进行了数值计算，采用不做线化假定而直接对文献[1]中提出的气泡在自由流场中运动的控制方程进行计算，得出了一些很有意义的结论。     

基于气泡率的气泡混凝土密度和强度特性分析

对不同气泡率的气泡混凝土密度、无侧限抗压强度的关系进行分析研究,分析了气泡混凝土试样的制备方法,通过密度试验和无侧限抗压强度试验结果表明:气泡混凝土无侧限压缩试验破坏过程分为四个阶段,分别为线弹性变形阶段,塑性变形屈服平台阶段,脆性破坏阶段和延性破坏阶段;密度和无侧限抗压强度均随气泡率的增加而减小;随着气泡率的增加,其主要破坏形式由脆性破坏逐渐转变为延性破坏。试验结果为现场检测气泡混凝土强度指标提供了依据。更多还原     

气泡式水位计测量气管保护装置技术研究

当前,气泡式水位计在河流水位自动测报中的应用非常广泛。为了能够提高气泡式水位计的使用效果以及应用范围,针对气泡式水位计测量气管保护系统进行介绍,分析传统气泡式水位计测量气管水下部分存在的问题。通过分析可知还存在的问题有静水装置及保护罩安装既不方便也不牢固、静水装置及保护罩容易损毁、使用性差、维护与维修不方便、报汛和成果质量受到影响等。并针对这些问题提出气泡式水位计测量气管保护装置,并就其推广、应用进行探讨。     

基于水动力学计算的气泡上升规律研究

不同直径气泡上升时间与水深之间的关系是气泡浮子法测流的基础。针对静水中气泡上升的加速与匀速过程进行了计算与分析,将气泡上升过程划分为加速与匀速段,基于流体力学原理,求得气泡匀速上升速度与直径之间的关系、加速时间及其高度占总上升过程的比例,以及不同直径气泡冒出时间与水深之间的关系。结果表明,气泡直径在[0.5,2.0]mm区间时最终速度的流态处于过渡区,在（2.0,4.0]mm区间时最终速度的流态处于紊流区,且最终速度随直径增大而增大;加速上升时间及其高度占总过程的比例极小,故可对气泡上升全过程近似做匀速处理;相同水深下,气泡直径越大,冒出时间越短。     

孔口出流气泡运动特性数值模拟

为了研究连续供气条件下,气泡运动特性与孔口进气速度、孔口直径的关系,对孔口出流气泡在静水中上升运动过程进行了研究,采用OpenFoam开源程序计算得到的静水中气泡上升运动模拟结果与试验结果吻合较好。通过改变孔口进气速度、孔口直径,分析了气泡的脱离时间和脱离直径,对比了初始球型气泡与孔口出流气泡的上升运动差异,提出可将相对速度B用于描述初始气泡终速度与孔口进气速度的关系,并采用不同无量纲参数对气泡运动相对速度进行了预测。结果表明:We数及Re数对气泡运动相对速度B的预测效果较好,气泡初始状态对气泡运动轨迹影响较大。研究成果进一步丰富了气泡运动相关领域的成果,为下一步精细刻画气泡复杂运动开创了思路。     

空泡在任意流场中的运动研究

本文从理论上较全面地分析了空泡在任意流场中的受力，在空泡运动中，考虑了变形场、有气体扩散、流体的可压缩性等因素的影响，建立了空泡在任意流场中的三维运动控制微分方程，给出了计算空泡运动的数值方法，并求解了空泡在一混流式水轮机转轮流场中的运动。     

平壁对空泡运动的影响研究

在全面考虑壁面对空泡运动粘悸阻力和升力影响的基础上，建立了空泡在近壁区内的运动微分控制方程，通过频谱分析，考察了壁面的存在对空泡频率响应特性和湍强度等方面的影响，并与壁面对固体颗粒运动和影响进行了比较 。     

基于MATLAB与VC＋＋的水轮机综合特性曲线处理系统研究

采用MATLAB与VC＋＋混合编程,开发了水轮机综合特性曲线数据处理系统。该系统利用VC＋＋友好的界面编程对水轮机综合特性曲线已知区域数据进行提取,使用MATLAB搜索引擎调用RBF人工神经网络库对提取数据进行拟合并结合边界约束条件对未知区域内的数据进行预测。该系统可代替许多繁琐的手工取值、非可视化编程调试工作,可提高水轮机综合特性曲线数据处理的数据精度和工作效率。     

圆形洞室底拱混凝土表面气泡的成因及消减措施

底拱混凝土表面出现气泡质量缺陷 ,是圆形洞室混凝土浇筑存在的通病。水布垭水电站放空有压洞在下半洞混凝土浇筑施工中出现了表面气泡。对其成因及影响因素进行了分析 ,并提出了相应的改进措施     

泄洪洞侧墙的人工强迫掺气减蚀研究

采用常见的底部掺气设施时,反弧段下游附近边墙仍存在较大范围的掺气盲区,从而反弧段下游边墙容易产生空蚀破坏。利用反弧段上游掺气坎空腔进行人工强迫通气的试验表明,增加反弧段前掺气坎的掺气能力,虽能一定程度减小反弧段下游边墙的清水区范围,但难以将其完全消除。反弧段下游边墙清水区直接强迫通气的试验表明,通过边墙通气孔进入水流的气体扩散范围很小,且由于沿边墙高度各点动水压力不一样,很难保障沿边墙高度掺气的均匀性;同时,强迫通气所需的动力设备功率很大。因此,在实际工程中采用人工强迫通气减免反弧段下游侧墙的空蚀难度很大。