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用于水工泄水建筑物水力学原型观测的涂层痕迹法的研究

万继伟

   能源作为国民经济持续稳定发展的基础,我国在各大流域上大量开发利用水能资源。随着高坝建设的增多,高速水流问题(如掺气、脉动、振动、空化、空蚀、冲刷、磨损、雾化等)也日益显著,为了了解高速水流的水力特性和科学合理的解决这些问题,就必须对水工泄水建筑物进行原型观测,但传统的水力学原型观测手段明显不能满足对高速水流的原型观测要求。本文采用涂层痕迹法进行高速水流水力特性原型观测,在一定程度上丰富了高速水流原型观测的技术内容。本文通过在高速水流条件下对涂层材料进行冲刷系列模型实验,以及理论分析,对冲刷痕迹及水流在边壁上的水力特性做了初步研究。 本论文主要研究内容及相关结论: 本论文研究的内容主要是以技术的可行性研究为主,兼以对水流壁面剪切力、壁面流速的初步研究,找到与壁面流速各量级一一对应的涂层材料。 研究结果表明涂层材料自身的强度和抗剪切力与养护条件、灰沙比、材料级配、涂层厚度有关。通过调整这些条件,就可以得到不同强度和抗剪切力的涂层材料。 根据冲刷实验结果,不同流速冲刷下涂层痕迹有明显的区别,速度越大,冲刷的面积和冲刷量越大。所以用涂层痕迹法可以实现对水流流速的一一映射。由理论分析初步得知,某一涂层材料对应于某一固定的抗剪切力,所以涂层痕迹法可以对水流壁面剪切力进行观测。 通过论文的研究证实了用涂层痕迹法进行泄水建筑物水力学原型观测是可行的。……   
[关键词]:高速水流;水力特性;原型观测;涂层痕迹;各向同性脆性材料
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2009年