自激吸气脉冲液气射流喷嘴的数值模拟与试验研究

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1、分类号____________密级______________UI)C____________学号201210539198NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower硕士学位论文自激吸气脉冲液气射流喷嘴的数值模拟与试验研究刘玉龙导师姓名、职称____________高传昌教授____________申请学位工学硕士学科名称水利水电工程提交论文日期2015-04-22答辩日期2015-05-16学位授予单位、授予日期华北水利水电大学独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文

2、，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除己经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北水利水电学院或其它教育机构的学位或i书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。木人完全意识到本声明的法律后果由木人承担。学位论文作者签名保证人（导师）签名:签字円期：2c?A、签字日期：切jz厶r学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用学

3、位论文的规定。特授权华北水利水电学院可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据•库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名:导师签名:签字日期:签字日期:分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文自激吸气脉冲液气射流喷嘴的数值模拟与试验研究NUMERICALSIMULATIONANDEXPERIMENTALRESEARCHONTHESELF-EXCITEDI

4、NSPIRATIONPULSEDLIQUID-GASJETNOZZLE研究生姓名：刘玉龙指导教师：高传昌教授专业名称：水利水电工程所在学院：电力学院2015年5月摘要自激吸气脉冲液气射流喷嘴的数值模拟与试验研究摘要本文针对深水水库库底泥沙处理这一难题，在总结大量国内外相关文献的基础上，提出一种处理深水环境淤积问题的新型自激吸气脉冲液气射流喷嘴，并对其内部流动进行数值模拟，通过室内试验得到其冲击和吸气性能的随参数的变化规律，通过现场试验得出在液气射流作用下，泥沙的悬浮高度、输移距离。论文的研究结论为自激吸气脉冲液气射流技术在水库清淤等实际

5、工程中的应用提供技术支持。第一章综述国内外研究概况，阐述了研究的目的及意义和本文的研究内容，简单介绍了国内外自激脉冲射流技术和水库清淤技术的研究进展及应用概况。第二章为自激吸气脉冲射流的理论研究。主要对自激吸气脉冲射流产生机理、自吸气过程的发生机理的进行理论分析，然后对自激吸气脉冲液气射流的冲蚀原进行分析。第三章采用欧拉液气两相流模型，对水下自激吸气脉冲射流喷嘴内气液两相流动进行数值计算，得到了喷嘴内部流动速度分布、压力分布和气相体积分布，研究了装置吸气后气水两相混合过程。第四章通过室内试验，对喷嘴在模拟水深10m～50m条件下进行冲击

6、性能和冲蚀性能试验，探究了在不同水深下液气射流冲击力的变化规律和径向能量分布，进一步阐述了冲蚀机理；通过现场试验，观察和测试了自激吸气式脉冲射流喷嘴的冲淤效果，并初步分析了液气射流对沙床的作用机理。关键词：自激吸气；液气射流；数值模拟；冲击性能；冲蚀性能；现场试验；水库清淤ABSTRACTNUMERICALSIMULATIONANDEXPERIMENTALRESEARCHONTHESELF-EXCITEDINSPIRATIONPULSEDLIQUID-GASJETNOZZLEABSTRACTAimingtodealwiththeprob

7、lemofdeepwaterreservoirbottomsediment,thispaperproposedanewself-excitedpulsedliquid-gasjetnozzlesuctiontodealwiththeissueofdeepwatersedimentationbasedonsummarizesalotofrelevantliterature,andnumericalsimulationofinternalflow,throughlaboratoryteststogetitsimpactandinspirat

8、ionperformancechangeswithparameters,throughfieldtesttogetsuspendedheightandtransportdistanceofsedimentu