一、近区模型用于污水海洋排放扩散器结构概念设计的研究（论文文献综述）
罗奇蔚[1]（2020）在《近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究》文中进行了进一步梳理我国沿海人口密集、工业发达,近岸海域环境质量不容乐观。市政污水、工业废水及电厂温排水对水环境的影响是关系沿海经济发展与海洋生态文明建设相容发展的关键问题。为减轻对近岸的影响,通常采用离岸深水排放技术,通过放流系统将污废水、温排水送至末端扩散器再排入海域。国外污水排放水深一般都比较大,可以达到几十米甚至百米左右。我国沿海近岸水深相对较浅,对初始稀释不太有利。Γ型扩散器是比较典型的一种扩散器,但目前缺乏针对我国沿海水深、水动力特征开展的系统研究。本文在资料调研分析基础上,结合我国沿海近岸水深、潮流等条件,采用CORMIX模型、水槽实验及三维数学模型相结合的方法,系统深入地研究了Γ型单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性、关键参数对稀释效果的影响规律、射流空间涡流结构及浓度（温度）分布的演变规律。研究成果可为扩散器设计、环境影响评估提供参考依据,具有比较重要的工程实用价值,同时也为更加深入地了解Γ型扩散器掺混稀释机理提供了科学依据,具有一定的学术意义。本文取得的主要成果如下:（1）采用CORMIX模型,系统开展了单喷口与多喷口扩散器出流初始稀释特性研究,分析了出流流速、出流方向、喷管数量、扩散器长度、环境流条件等关键参数的影响规律,为后续更加深入地研究扩散器掺混稀释规律奠定了基础。（2）采用水槽实验方法深入研究了单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性,给出了射流扩展形态,沿程断面分布特征、稀释特性以及射流轴线稀释度,揭示了喷管数量、喷管间距、环境流速、出流密度弗汝德数对多孔射流稀释特性的影响规律,探讨了单喷口扩散器逆流排放的稀释效果,初步检验了 CORMIX模型的适用性。（3）依据水槽实验成果选择三种常见的紊流模型进行了验证及对比计算,采用较为适宜的RNG紊流模型开展了Γ型单喷口、多喷口扩散器射流的三维模拟计算,揭示了射流空间涡流结构、等温面结构的随流演变过程及掺混稀释特性,更深入地研究了喷管数量、喷管间距、出流流速、环境流条件、出流密度弗汝德数对多喷口扩散器射流轴线及轴线稀释度的影响规律,并结合实验成果进一步总结分析了 CORMIX模型的适宜性及其应用范围、条件。
罗奇蔚,赵懿珺,曾利,韩瑞[2]（2019）在《孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究》文中提出为提高温排放的初始稀释度、减小排口近区超标区域,扩散器常被用于电厂排海工程。本文采用CORMIX经验模型与Realizable k-ε紊流模型相结合的方法,开展了孟加拉湾河口水域燃煤电厂排水扩散器的参数优化及温排水稀释特性研究。首先分析了扩散器长度、出流角度、出流流速等参数对初始稀释的影响,并对扩散器型式进行了比选,提出潮汐水域采用交错型扩散器有利于增大近区稀释度。针对推荐扩散器,研究依据准恒定假设,模拟了涨潮、高平、落潮、低平四个特征潮态的温排水稀释扩散过程。结果表明:不同潮态的温度场空间结构、温升分布及稀释效果具有显着差异,低平潮对温排水掺混稀释最为不利;涨潮与落潮时顺流向与逆流向的喷口射流结构也不尽相同,顺流向射流更加细长。研究成果可为电厂排放口工程设计与环境影响评价提供技术支撑,也可为浅水型海域扩散器选型提供参考。
彭莘仔[3]（2019）在《基于环形旋转射流的新型预掺混扩散器水力与稀释特性研究》文中指出污水及电厂温排水排放对水生态环境的影响一直是环境保护领域的重要问题。如何采取有效措施满足混合区的环保要求,实现污水、热水排放的尽快达标是该问题研究的重点。扩散器常用于污水或温排水排放,其结构型式决定了射流的初始稀释度,进而决定了混合区的范围及边缘温升或浓度。随着水环境保护力度加大,对污水、热水排放提出更加严格的要求。因此,开展新型预掺混扩散器的深入研究不仅具有重要的实用价值,而且拥有广阔的应用前景。本文提出了基于环形射流原理的新型预掺混扩散器,不仅实现了排放前的预稀释,而且形成区别于传统中心直射流结构的环形射流,对于降低排口浓度（温度）、提高初始稀释度具有显着效果。采用水槽实验与三维数学模型相结合的方法,系统开展了扩散器的水力特性及稀释扩散规律研究。在对比分析径向进流和切向进流两种预掺混扩散器初始稀释效果的基础上,针对效果占优的切向进流扩散器,深入研究了环形旋转射流的流动结构、掺混稀释规律及阻力特性。研究成果将环形射流及旋转射流理论引入扩散器研究,不仅为污水及电厂温排水排放提供了一种高效能的扩散器选择型式,而且可为污水处置工程设计与环境影响评价提供科学依据。本文所取得的主要成果如下:（1）研发了基于环形射流原理的新型预掺混扩散器,提出从“增加预掺混”以及“改变射流流动结构”两方面增强扩散器初始稀释能力的设计思路。径向进流时,扩散器产生环形直射流;切向进流时,扩散器产生环形旋转射流,有助于进一步改善掺混稀释效果。（2）开展了径向进流与切向进流两种预掺混扩散器的初始稀释效果比较研究。给出了两种扩散器的流量放大倍比、流线、温度及湍动能分布,对比分析了两种扩散器的抽吸能力及掺混稀释特性,结果表明切向进流方式稀释效果更优。（3）系统研究了同流环境中切向进流预掺混扩散器的稀释特性及阻力特性。展示了环形旋转射流的形态,分析了环境流条件下扩散器的流量放大倍比,给出了排口及其下游不同断面温度与流速分布以及扩散器局部阻力系数,提出了射流横断面最大温升、轴向速度、切向速度沿程衰减计算公式,探讨了环形旋转射流的掺混稀释机理。（4）采用雷诺应力模型,进一步深入研究了切向进流预掺混扩散器的水力稀释扩散过程,揭示了同流与逆流条件下环形旋转射流的典型流动结构与温度分布特征,分析了逆流条件对流量放大倍比、流速分布、温升分布以及稀释特性的影响规律。
彭莘仔,赵懿珺,贺益英,谭水位,罗奇蔚[4]（2019）在《基于环型射流抽吸原理的新型预掺混扩散器稀释特性初探》文中指出预掺混扩散器区别于常规扩散器,在污水自扩散器出流前提前掺入环境水进行预稀释,可有效提高污水射流初始稀释度、减小混合区范围。本文通过调研分析,总结归纳了管壁开孔式、套管式及终端式这三类已有预掺混扩散器的工作原理,提出制约预掺混扩散器应用推广的主要因素是稀释效果欠佳、水头损失过大。在此基础上,提出基于环形射流抽吸原理的预掺混扩散器,并采用模型试验与三维数值模拟方法初步研究了污水径向进流与切向进流两种结构型式扩散器的流量放大倍比及紊动掺混效果。研究结果表明,这两类进流方式的预掺混扩散器均可有效实现环境水对污水的提前掺混,其中切向径流效果更优。
白景峰[5]（2017）在《沿海产业园区废水离岸处置技术研究与应用 ——以天津南港化工园区为例》文中研究表明废水离岸处置工程是将经处理达标的污水经提升泵站后由管道输送至海洋预先选定的位置,污水经末端多孔扩散器分流后与海水充分混合,实现充分利用海洋自净能力,保护近岸海域环境的目的。近年来随着工程规模增加、海洋水动力条件限制,对于工程末端扩散器结构型式的要求也越来越高。本论文针对目前扩散器研究中对于部分结构参数不明确、水量变化大等问题开展数值模拟与物模实验研究,提出了在不同情况下扩散器参数的设计依据,并以天津南港化工园区废水离岸处置工程为例,进行了扩散器结构型式的具体实验研究工作,主要成果如下:（1）开展了扩散器出流环境效应研究,通过数值模拟与物模实验工作,研究了扩散器上升管间距、喷口射流角、水平方位角对污水稀释效果的影响。提出了扩散器上升管间距的增加,对于废水的分流具有明显的促进作用,但其间距应控制在6-8m。射流角度的增大对于污水稀释扩散具有一定的影响,水平方位角度在0-90°范围内不会对废水射流的环境效应产生决定性影响。（2）开展了扩散器水力特性研究。用数值模拟结合物理模型的技术手段,对扩散器结构参数以及外界水量等因素对工程水力特性的影响进行了计算与实验分析,重点针对污水流速、流量扩散器管道变径段数量等参数进行了分析,提出了水力特性较优的扩散器结构参数设计依据。（3）以南港化工园区废水离岸处置工程为例,进行了扩散器结构型式研究,通过研究,提出了扩散器的具体型式。长度:135m,上升管间距:7m,上升管数理:20个,单上升管喷口数:2个,水平方位角:45°,射流角度:0°,主管道内径:0.62m、0.38m、0.22m。解决了该工程排污口水动力条件差、前后期水量差距明显的技术难题,为南港化工园区污水的处置去向提供了良好的出路。
张琨,覃春丽,张爱玲,王韶伟[6]（2016）在《扩散器的应用实践及对我国核电厂的应用启发》文中研究表明目前扩散器在国内外常规污染物排放中的应用比较成熟,我国内陆、滨海核电厂都可以借鉴扩散器的使用,加快近区掺混稀释,以降低放射性液态流出物和温排水的影响范围。调研了国内外扩散器的应用实例和扩散器的设计程序,为我国核电厂扩散器的应用提供参考。
李峰[7]（2016）在《烟台市套子湾污水处理厂二期工程排污混合区选划研究》文中进行了进一步梳理本研究介绍了烟台市套子湾污水处理厂排海管道工程,分析了污水深水排放净化的计算过程,利用紊动射流理论和对流-扩散输运模型分析选划排污混合区.研究表明:烟台市套子湾污水处理厂二期工程的排海管道铺设不改变海域自然属性;污水排放口与污水达标排放区位于芝罘岛北特殊利用区,其位置和面积都符合山东省海洋功能区划要求.
杨吉凯[8]（2016）在《污水排海扩散器优化模拟与水力特性研究》文中提出近年来,随着经济的发展和城市化进程的加快,污水排放量也在快速增长。由于陆地水体的环境承受能力有限,污水排放量的猛增正在对城市的水污染问题构成严峻挑战。随着对海洋环境认识的加深,人们发现海洋本身具有很强的自净能力和环境承受能力,因此,污水排海成为目前解决沿海城市水污染问题的有效途径之一。在污水排海工程中,排海管道扩散器是其重要组成部分,其结构设计是否合理对扩散器的排污能力和对海洋环境的影响程度起着至关重要的作用。由于扩散器水力计算过程复杂繁冗,本文结合某污水排海工程,建立扩散器的一维水动力模型,对该扩散器进行优化模拟,并设计水工模型试验,参照试验数据对扩散器的水力特性进行研究。首先,通过查阅相关文献和资料,并参考国内外相关工程的设计经验,对扩散器的基本理论进行研究,了解扩散器的基本形式、基本设计准则以及基本结构参数的计算方法。其次,简单介绍了流动与输运过程所遵循的一般控制方程,并在此基础上建立了一维有压管网非恒定流的数学模型,并详细推导了管网控制方程的求解方法和边界条件处理方法,选取某有压管网算例对其模拟能力进行验证,验证结果表明：模型能够很好的模拟恒定有压管网内的水流流动。然后,结合某污水排海工程建立扩散器的一维数值模型,对扩散器进行优化模拟,确定了扩散器最终喷口直径和扩散管变径方案,并对自由作用下管道的排污能力进行验证,最终结果表明该自由水头足够满足排污工程最大排污量的要求。此外,根据相似理论设计水工模型试验,对扩散器出流特性进行水力分析,研究扩散器的出流规律,并判断扩散器设计的合理性。最后,对扩散器的海水入侵进行了研究,对其海水临界入侵流量和临界冲洗流量进行了计算,并提出一系列防止海水入侵的措施。
薛万云[9]（2014）在《固液两相流运动机理研究及两相流模型在工程中的应用》文中研究指明固液两相流问题广泛存在于水利、环境、能源和化工等领域中,最典型的如水利工程中水沙运动及河床冲淤变化、环境工程中的污染物排放等。对水利工程中的涉沙问题及环境工程中的污染物排放问题的研究有助于了解泥沙运动规律和污染物扩散输移规律,可以更好的预测沙床形变趋势和污染物分布规律。本文采用实验室试验、数值模拟和理论分析相结合的方法对水流冲刷沙床、含沙射流及扩散器污染物排放等典型固液两相流动问题进行精细化研究。全文主要探讨了如下几个方面的问题：1、详细介绍了欧拉（Eulerian）双流体模型和混合（Mixture）双流体模型。其中Eulerian双流体模型假设沙相为充满整个流场的连续介质,分别对每一相求解一组连续性方程和动量方程,水-沙两相间的作用通过相间动量交换体现,采用改进的两相紊流模型耦合Eulerian双流体模型。而Mixture模型是一种简化的双流体模型,它假定在微小空间尺度上局部平衡,来求解混合相的动量、连续性和能量方程,以及第二相的体积分率、滑移速度和漂移速度,采用改进后的标准k-ε流模型耦合Mixture模型。2、对剖面二维淹没垂向射流冲刷进行实验室试验研究,分析研究了冲刷水深、射流初始流速对冲刷坑形态的影响,发现了垂向射流冲刷坑形态的自相似性规律,运用量纲分析法和回归分析法推导出了静态平衡和动态平衡两种状态下的冲刷坑最大冲深的半经验公式,并且给出了冲刷坑其它特征长度与最大冲深关系的表达式。3、采用Eulerian双流体模型对二维垂向淹没射流、二维平壁淹没射流作用下的无粘性沙床冲刷及坝前冲刷漏斗形成过程进行数值模拟。分别针对轴对称垂向淹没射流试验和剖面二维垂向淹没射流试验进行数值计算,冲坑剖面形态的计算结果与试验结果吻合较好。分析结果表明：不同冲刷强度下射流水体速度场具有不同的特征；沙粒受水体作用力、重力和沙粒间的摩擦力的综合作用,在沙粒的密度、直径、孔隙度等参数均相同的条件下,水体作用力决定沙粒的运动方式,从而影响冲坑的最终形态；孔隙度是影响冲坑形态的重要因素,随着孔隙度的增加,孔隙水的流速增大,冲坑深度增加。对二维平壁射流冲刷沙床过程进行数值计算,计算结果与试验结果吻合较好。合理阐释了动态冲刷结果与静态结果之间产生差异的原因；采用分步计算的方法解决了因颗粒-紊流相互作用参数化不完全及水流调整滞后与床面形变引起的沙丘堆积失真问题。对坝前冲刷漏斗形态产生过程进行三维数值模拟,计算结果与试验数据吻合较好。密度弗氏数Fo是造成漏斗冲刷坑变化的最主要因素,最大冲刷坑深度、长度和宽度分别与密度弗氏数Fo成线性关系；冲坑深度Dc和冲坑半宽Wr沿冲刷漏斗中心线按一定规律变化,不同横断面上的冲坑深度D变化呈高斯分布,满足自相似性规律：在漏斗出口附近,水流流速分布呈源汇状,各方位角θ断面上的水流相互对冲作用及边壁、沙层对水流的阻碍作用产生的综合效应导致在近沙层表面形成涡旋；在沙粒的密度、直径、孔隙度等参数均相同的条件下,孔隙水体中与外界的交换水是造成沙粒运动的主要因素。4、采用Mixture双流体模型对静止均匀环境中垂向含沙射流及颗粒运动进行了数值模拟。计算结果与试验资料吻合较好。进而在模型试验验证的基础上,分析了水相和沙相的流场特征,研究了射流出口水力参数和几何参数对射流范围的影响。分析结果表明：含沙水流初始速度越大,向射流轴线四周传播的范围越小；含沙射流受环境水体影响越小（St越大）,紊动能k和紊动能耗散率ε在射流轴线附近分布越集中,衰减速度相对越快。对于不同的斯托克斯数St,含沙射流充分发展后不同x断面上的浓度和速度分布满足自相似性；沙粒流速沿射流轴线衰减程度小于水流流速沿射流轴线衰减程度,射流轴线颗粒流速满足自相似性。沙粒形态分布与斯托克斯数St紧密相关,当斯托克斯数St较小时（St=0.39）,相对流速较小且分布均匀,表示沙粒与水流几乎是同步扩散；当斯托克斯数St相对比较大时（St=3.08）,只有少数颗粒在径向上有较大相对流速,而大多数颗粒都是沿射流方向高速运动,表明大多数颗粒几乎不在径向上发生扩散,而是沿射流方向做直线高速流动。5、采用Eulerian双流体模型对静止均匀环境中逆向含沙射流及沙粒沉积进行了数值模拟。计算结果与试验结果基本吻合。进而在模型试验验证的基础上,分析了水相和沙相的流场特征。分析结果表明：逆向含沙射流初始速度越大,向射流轴线四周传播的范围越广；紊动能k和紊动能耗散率ε在射流出口后急剧下降,其衰减速度大于流速的沿程衰减速度,而后达一个较小的定值；对于不同的密度弗氏数Fo,沉沙形态满足自相似性,水沙相流速、密度差和湍动能沿射流轴线变化趋势一致,并满足自相似性；沙粒流速沿轴线衰减程度大于水流流速沿射流轴线衰减程度,泥沙颗粒的沉降速度越大,颗粒向射流轴线四周传播的范围越小。6、利用Mixture模型对三维不可压缩两相流动进行数值计算来研究近海横流环境中的多孔扩散器排放污染物问题。对不同水流弗氏数F条件下的两种典型扩散器排放污染物模式进行数值计算,研究污染物的分布和流动特性。计算结果与试验数据吻合良好。进而在模型试验验证的基础上,分析了水相和污染相的流动特征,研究了扩散器排布方式对污染物稀释度、污染物分布的影响。分析结果表明：在窄扩散器条件下,康达效应明显,出现了类分叉现象,扩散器射流马蹄形结构发展迅速呈扁平状,基于浓度的射流轨迹线要滞后于基于流速的射流轨迹线；在宽扩散器条件下,康达效应不明显,出现分叉现象,扩散器射流马蹄形结构发展缓慢呈椭圆状,基于浓度的射流轨迹线与基于流速的射流轨迹线基本一致；在扩散器处纵向平面（y=0.304）上的紊动能k和紊动能耗散率ε自扩散器出口经历了先下降再上升最后趋于一个定值的沿程变化过程,其中在下降阶段,窄扩散器条件下的沿程衰减速度大于宽扩散器条件下的衰减速度,当污染物临近水面时,紊动能和耗散率上升,在水面处达最大值。
彭士涛,王心海[10]（2014）在《达标污水离岸排海末端处置技术研究综述》文中提出达标污水离岸排海处置具有低成本、高处理率等优点,是国内外沿海港口和临港工业园区进行污水处置的重要选择。介绍了国内外达标污水离岸排海末端处置技术的发展情况,分析了排污口位置选划、扩散器射流参数及水力结构优化等研究技术上存在的问题。认为排污口位置选划应在水动力、污染物扩散、泥沙冲淤及工程经济因素分析的基础上,还需要重点考虑污水排放对区域生态要素长期的影响;排海末端扩散器射流参数及水力结构优化也尤为关键,不仅直接影响稀释扩散效果,而且涉及到主管、上升管、喷口等多个可控因子,可以采用建立物理模型、数值模型及量纲分析等方法,合理优化扩散器的结构参数和扩散器的型式,对提高达标污水离岸处置的效果具有重要意义。
二、近区模型用于污水海洋排放扩散器结构概念设计的研究（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、近区模型用于污水海洋排放扩散器结构概念设计的研究（论文提纲范文）
（1）近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 浮射流理论 |
| 1.2.2 扩散器类型及关键参数 |
| 1.2.3 扩散器初始稀释特性实验研究 |
| 1.2.4 扩散器初始稀释特性数值模拟 |
| 1.3 研究目标与技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 研究内容及主要创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 Γ型扩散器初始稀释特性关键参数影响研究 |
| 2.1 概化原型设计 |
| 2.1.1 概化原则 |
| 2.1.2 扩散器类型及排放参数 |
| 2.1.3 环境流参数 |
| 2.2 CORMX模型简介 |
| 2.2.1 CORMIX1模块 |
| 2.2.2 CORMIX2模块 |
| 2.3 单喷口比选计算成果 |
| 2.3.1 计算工况 |
| 2.3.2 水平夹角σ的影响 |
| 2.3.3 出流仰角θ的影响 |
| 2.3.4 出流流速Uo的影响 |
| 2.3.5 环境流速Ua的影响 |
| 2.3.6 环境水深H的影响 |
| 2.3.7 射流密度弗汝德数Fdo的影响 |
| 2.4 多喷口扩散器比选优化 |
| 2.4.1 计算工况 |
| 2.4.2 扩散器长度LD的影响 |
| 2.4.3 扩散器轴线与环境流夹角γ的影响 |
| 2.4.4 水平夹角σ的影响 |
| 2.4.5 出流流速U_o的影响 |
| 2.4.6 环境流速U_a的影响 |
| 2.4.7 环境水深H影响 |
| 2.4.8 射流密度弗汝德数F_(do)的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 Γ型扩散器初始稀释特性实验研究 |
| 3.1 实验设计 |
| 3.1.1 量纲分析 |
| 3.1.2 实验工况 |
| 3.2 实验系统 |
| 3.2.1 环境流与射流控制系统 |
| 3.2.2 测量仪器与实验方法 |
| 3.3 单喷口实验成果分析 |
| 3.3.1 射流扩散形态 |
| 3.3.2 射流断面温升分布沿程变化 |
| 3.3.3 射流断面横向温升分布 |
| 3.3.4 射流轴线及轴线稀释度沿程变化规律 |
| 3.4 多喷口实验成果分析 |
| 3.4.1 射流扩散形态 |
| 3.4.2 射流断面温升分布沿程变化 |
| 3.4.3 射流断面横向温升分布 |
| 3.4.4 射流轴线及轴线稀释度沿程变化规律 |
| 3.4.5 出流密度弗汝德数F_(do)的影响 |
| 3.4.6 与CORMIX模型计算结果的对比分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 Γ型扩散器三维数值模拟研究 |
| 4.1 研究规划 |
| 4.2 数学模型比选研究 |
| 4.2.1 模型简介 |
| 4.2.2 模拟区域与计算网格 |
| 4.2.3 初边条件 |
| 4.2.4 数值方法和模型参数 |
| 4.2.5 验证计算结果 |
| 4.3 Γ型单喷口扩散器计算结果 |
| 4.3.1 计算工况 |
| 4.3.2 模拟区域、计算网格与初边条件 |
| 4.3.3 流速分布 |
| 4.3.4 温升分布 |
| 4.3.5 射流轴线与轴线稀释度 |
| 4.4 Γ型多喷口扩散器计算结果 |
| 4.4.1 计算工况 |
| 4.4.2 模拟区域、计算网格与初边条件 |
| 4.4.3 流速分布 |
| 4.4.4 温升分布 |
| 4.4.5 射流轴线与轴线稀释度 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（2）孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 自然条件 |
| 2 扩散器结构初步优化 |
| 2.1 模型简介及控制条件 |
| 2.2 扩散器类型及关键参数影响分析 |
| 2.2.1 扩散器长度的影响分析 |
| 2.2.2 扩散器角度参数的影响分析 |
| 2.2.3 出流流速的影响分析 |
| 2.2.4 扩散器型式比选优化 |
| 3 温排水近区初始稀释特性模拟计算 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 计算区域及网格划分 |
| 3.1.3 数值算法及边界条件 |
| 3.1.4 模型校验 |
| 3.2 计算工况 |
| 3.3 计算结果分析 |
| 3.3.1 特征潮时温度场空间分布形态 |
| 3.3.2 特征断面温升分布规律 |
| 3.3.2.1 水平面温升分布 |
| 3.3.2.2 顺流横断面温升分布 |
| 4 模型结果对比 |
| 5 结 论 |
（3）基于环形旋转射流的新型预掺混扩散器水力与稀释特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 常规扩散器 |
| 1.2.2 强化稀释措施 |
| 1.2.3 射流稀释特性实验研究 |
| 1.2.4 射流水力稀释特性数值模拟 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 基于环形射流原理的新型预掺混扩散器 |
| 2.1 环形射流与旋转射流理论 |
| 2.1.1 环形射流 |
| 2.1.2 旋转射流 |
| 2.2 设计思路 |
| 2.3 基本结构 |
| 2.4 工作流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 径向进流与切向进流预掺混扩散器初始稀释效果比选 |
| 3.1 射流参数选取 |
| 3.2 实验系统 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 模型选择 |
| 3.3.2 控制方程 |
| 3.3.3 数值算法 |
| 3.3.4 计算域与网格划分 |
| 3.3.5 初边条件 |
| 3.4 两种进流方式掺混稀释效果比较 |
| 3.4.1 流量放大倍比 |
| 3.4.2 紊动掺混特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 切向进流预掺混扩散器稀释扩散及阻力特性实验研究 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.1.1 环境流及射流控制系统 |
| 4.1.2 测量仪器与实验方法 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.2.1 稀释扩散特性实验 |
| 4.2.2 阻力特性实验 |
| 4.3 稀释扩散特性实验成果 |
| 4.3.1 射流形态 |
| 4.3.2 流量放大倍比与旋流数 |
| 4.3.3 温度分布 |
| 4.3.4 流动特性 |
| 4.3.5 平均稀释度 |
| 4.4 阻力特性实验成果 |
| 4.4.1 测压管水头分布 |
| 4.4.2 扩散器水头损失 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 切向进流预掺混扩散器稀释扩散数值模拟 |
| 5.1 模型规划 |
| 5.1.1 计算域 |
| 5.1.2 网格划分 |
| 5.1.3 初边条件 |
| 5.1.4 计算工况 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.2.1 流速验证 |
| 5.2.2 温度验证 |
| 5.3 同流条件射流水力及稀释特性 |
| 5.3.1 横断面流速分布 |
| 5.3.2 射流半宽度 |
| 5.3.3 温升分布 |
| 5.4 逆流条件射流水力与稀释特性 |
| 5.4.1 流量放大倍比 |
| 5.4.2 横断面流速分布 |
| 5.4.3 温升分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于环型射流抽吸原理的新型预掺混扩散器稀释特性初探（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 1.1 污水或温排水排放口研究概况 |
| 1.2 预掺混扩散器研究进展 |
| 2 新型预掺混扩散器工作原理与基本构造 |
| 2.1 工作原理 |
| 2.2 基本构造 |
| 3 新型预掺混扩散器稀释特性研究 |
| 3.1 模型试验 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.3 掺混稀释效果分析 |
| 3.3.1 两种进流方式的放大倍率比 |
| 3.3.2 两种进流方式的紊动掺混比较 |
| 4 结论 |
（5）沿海产业园区废水离岸处置技术研究与应用 ——以天津南港化工园区为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究必要性 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究目标 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 废水离岸处置机理 |
| 1.3.2 废水离岸处置末端扩散器机理 |
| 1.3.3 废水离岸处置工程研究进展 |
| 1.3.4 废水离岸处置末端技术研究进展 |
| 1.3.5 废水离岸处置工程末端扩散器型式 |
| 1.3.6 研究进展小结 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究创新点 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 扩散器出流环境效应研究 |
| 2.1 流体运动数值模拟基本方程与计算方法 |
| 2.1.1 基本方程 |
| 2.1.2 计算方法 |
| 2.2 废水出流环境效应数值模拟研究 |
| 2.2.1 水深条件对废水射流环境效应影响数值模拟 |
| 2.2.2 扩散器上升管间距对废水射流环境效应影响数值模拟 |
| 2.3 废水出流环境效应物模实验研究 |
| 2.3.1 实验理论 |
| 2.3.2 实验设备 |
| 2.3.3 模型设计与指标设定 |
| 2.4 废水出流环境效应物模实验结果分析 |
| 2.4.1 不同射流角度环境效应模拟结果分析 |
| 2.4.2 不同水平方位角度环境效应模拟结果分析 |
| 2.4.3 不同上升管间距环境效应模拟结果分析 |
| 2.5 研究小结 |
| 第3章 扩散器水力特性研究 |
| 3.1 水力特性数值模拟基本方程与计算方法 |
| 3.1.1 基本方程 |
| 3.1.2 计算方法 |
| 3.2 废水出流水力特性数值模拟研究 |
| 3.2.1 废水流速对于水力特性影响数值模拟 |
| 3.2.2 管道变径段数量对于水力特性影响数值模拟 |
| 3.3 废水出流水力特性物模实验研究方法 |
| 3.3.1 实验方法与仪器 |
| 3.3.2 实验技术 |
| 3.4 废水出流水力特性物模实验研究 |
| 3.4.1 废水流速对于水力特性影响物模实验 |
| 3.4.2 不同流量情况下扩散器喷口封闭方案物模实验 |
| 3.5 研究结论 |
| 第4章 大亚湾污水排海工程扩散器参数验证 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 扩散器环境效应验证 |
| 4.2.1 上升管间距影响验证 |
| 4.2.2 水平方位角度影响验证 |
| 4.2.3 射流角度影响验证 |
| 4.3 扩散器变径数量验证 |
| 4.4 研究结论 |
| 第5章 南港化工园区扩散器设计实例研究 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.1.1 工程来源 |
| 5.1.2 工程必要性 |
| 5.2 工程基础条件 |
| 5.2.1 南港化工园区自然条件分析 |
| 5.2.2 南港化工园区废水产生量分析 |
| 5.2.3 南港废水离岸处置工程技术难点分析 |
| 5.3 扩散器结构型式研究基础数据 |
| 5.3.1 工程参数 |
| 5.3.2 水环境背景条件 |
| 5.3.3 排放口海域海洋功能区域 |
| 5.4 扩散器结构参数优化研究 |
| 5.4.1 扩散器上升管方案数值模拟优化分析 |
| 5.4.2 上升管方案优化计算 |
| 5.4.3 扩散器结构参数物模实验分析 |
| 5.4.4 实验成果 |
| 5.4.5 研究小结 |
| 5.5 扩散器水力特性优化研究 |
| 5.5.1 扩散器水力数值计算 |
| 5.5.2 扩散器水力特性物模实验 |
| 5.5.3 研究小结 |
| 5.6 研究结论 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 前景展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）扩散器的应用实践及对我国核电厂的应用启发（论文提纲范文）
| 1 扩散器的作用 |
| 2 国外扩散器的应用 |
| 3 国内扩散器的应用 |
| 3.1 台湾高雄海洋污水排放工程 |
| 3.2 长江口竹园白龙港排放工程 |
| 3.3 烟台市套子湾污水处理厂排放工程 |
| 3.4 嘉兴市排海工程 |
| 4 扩散器的设计 |
| 4.3 CORMIX模型 |
| 5 对我国核电厂应用扩散器的启发 |
（7）烟台市套子湾污水处理厂二期工程排污混合区选划研究（论文提纲范文）
| 1 二期工程排海管道设计方案[1] |
| 2 污水深水排放净化原理 |
| 3 污水排海混合区选划 |
| 3.1 排污混合区的定义及海域使用 |
| 3.2 排污混合区确定方法 |
| 3.2.1 近区模型 |
| 1)模型输入参数 |
| (1)排放海域环境特征 |
| (2)排放污水污染物类型及入海量 |
| (3)污水排海约束条件 |
| (4)污水排海管道参数 |
| (5)污染物本底值的确定 |
| 2)计算结果 |
| (1)COD |
| (2)无机氮 |
| (3)活性磷酸盐 |
| 3)结果分析 |
| 3.2.2 远区模型 |
| 1)污染物预测模型 |
| 2)预测时间步长及海况 |
| 3)预测内容 |
| 4)预测结果 |
| (1)二期工程后各监测点污染物预测浓度 |
| (2)污染物浓度预测 |
| ①COD浓度预测 |
| ②无机氮(5/2氨氮)浓度预测 |
| ③活性磷酸盐(2/3总磷)浓度预测 |
| 3.3 深海污水排放工程海域使用面积 |
| 4 结论 |
（8）污水排海扩散器优化模拟与水力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外污水排海扩散器发展现状 |
| 1.2.1 国外发展概况 |
| 1.2.2 国内发展情况 |
| 1.3 污水排海扩散器的研究方法 |
| 1.3.1 经验公式 |
| 1.3.2 试验研究 |
| 1.3.3 数值模拟 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 扩散器水力设计的基本理论 |
| 2.1 扩散器的基本形式 |
| 2.2 扩散器水力设计的基本原则 |
| 2.3 扩散器基本结构参数计算 |
| 2.3.1 扩散器的长度 |
| 2.3.2 扩散器上升管数量及间距 |
| 2.3.3 扩散器上升管直径 |
| 2.3.4 喷口方位角和喷口射流角度 |
| 2.3.5 高位井控制水位 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 一维有压管网非恒定流模型 |
| 3.1 水动力学基础 |
| 3.2 一维有压管网非恒定流模型的建立 |
| 3.2.1 连续方程 |
| 3.2.2 运动方程 |
| 3.2.3 管网汊点连接方程 |
| 3.3 模型的离散 |
| 3.3.1 数值解法概述 |
| 3.3.2 管网模型的离散 |
| 3.3.3 边界条件处理 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 扩散器结构优化分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 扩散器一维数值模型的建立 |
| 4.2.1 HydroInfo系统简介 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.3 扩散器上升管直径优化模拟分析 |
| 4.4 扩散器主管管径优化模拟分析 |
| 4.5 自由水头作用下管道排污能力验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 扩散器水力性能试验研究 |
| 5.1 相似准则原理和模型比尺 |
| 5.2 水工模型材料、制作与安装 |
| 5.3 流量测量原理 |
| 5.4 试验工况及结果分析 |
| 5.4.1 设计流量Q=2.083m~3/s+设计高水位 |
| 5.4.2 设计流量Q=2.083m~3/s+设计低水位 |
| 5.4.3 设计流量Q=2.083m~3/s+极端高水位 |
| 5.4.4 设计流量Q=2.083m~3/s+极端低水位 |
| 5.4.5 设计流量Q=1.042m~3/s+设计高水位 |
| 5.4.6 设计流量Q=0.694m~3/s+设计高水位 |
| 5.4.7 总结 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 扩散器海水入侵及冲洗分析 |
| 6.1 海水入侵及冲洗的机理 |
| 6.2 扩散器临界流量的计算 |
| 6.2.1 海水临界入侵流量的计算 |
| 6.2.2 海水临界冲洗流量的计算 |
| 6.3 海水入侵的防治 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）固液两相流运动机理研究及两相流模型在工程中的应用（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水流冲刷侵蚀沙床的研究进展 |
| 1.2.1 水流冲刷理论研究 |
| 1.2.2 水流冲刷侵蚀沙床试验研究 |
| 1.2.3 冲刷侵蚀沙床数值模拟研究 |
| 1.3 含沙射流冲刷研究进展 |
| 1.3.1 单相射流基本特征 |
| 1.3.1.1 射流定义 |
| 1.3.1.2 紊动射流特性 |
| 1.3.1.3 紊动射流的分析方法 |
| 1.3.2 挟沙水流研究现状 |
| 1.3.2.1 颗粒运动方程 |
| 1.3.2.2 两相流基本方程 |
| 1.3.2.3 水流与沙粒间相互影响 |
| 1.3.3 含沙射流 |
| 1.4 扩散器污染物排放研究现状 |
| 1.4.1 扩散器稀释机理及水力特性 |
| 1.4.1.1 扩散器污染物稀释机理 |
| 1.4.1.2 扩散器污染物排放水力学问题 |
| 1.4.2 扩散器污染物排放试验研究 |
| 1.4.3 扩散器污染物排放数值模拟研究 |
| 1.5 固液两相流 |
| 1.5.1 两相流模型概述 |
| 1.5.1.1 拉格朗日法(Lagrangian) |
| 1.5.1.2 欧拉-拉格朗日法(Eulerian-Lagrangian) |
| 1.5.1.3 欧拉-欧拉法(Eulerian-Eulerian) |
| 1.5.2 两相流模型发展过程 |
| 1.6 本文研究思路及内容 |
| 第二章 固液两相流数学模型及计算方法 |
| 2.1 混合模型(Mixture) |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 紊流模型 |
| 2.1.2.1 紊流基本方程 |
| 2.1.2.2 紊流数值计算方法 |
| 2.1.2.3 雷诺时均法—两方程模型 |
| 2.2 欧拉双流体模型(Eulerian) |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 固液两相紊流模型 |
| 2.2.2.1 模型假设 |
| 2.2.2.2 液相紊流方程 |
| 2.2.2.3 固相紊流描述 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 有限体积法(FVM |
| 2.3.2 SIMPLE算法 |
| 第三章 水流冲刷侵蚀沙床数值模拟 |
| 3.1 剖面二维射流冲刷沙床试验分析 |
| 3.1.1 物理模型简介 |
| 3.1.2 试验内容 |
| 3.1.2.1 试验测量及试验步骤 |
| 3.1.2.2 剖面二维射流冲刷试验结果 |
| 3.1.3 试验结果分析 |
| 3.1.3.1 射流冲刷过程 |
| 3.1.3.2 孔口流速及冲刷水深对冲坑形态的影响 |
| 3.1.4 冲刷特征量公式推导 |
| 3.1.4.1 静态平衡冲刷坑特征值 |
| 3.1.4.2 动态平衡冲刷坑特征值 |
| 3.1.5 本节结论 |
| 3.2 垂向射流冲刷侵蚀沙床 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.1.1 Aderibigbe和Rajaratnam试验 |
| 3.2.1.2 剖面二维射流冲刷试验 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.2.2.1 模型验证 |
| 3.2.2.2 水流运动 |
| 3.2.2.3 沙粒运动分析 |
| 3.2.3 本节结论 |
| 3.3 平壁射流冲刷侵蚀沙床 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 模型水沙耦合问题探讨 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.3.3.1 计算结果与试验结果对比 |
| 3.3.3.2 水流运动分析 |
| 3.3.3.3 沙相运动分析 |
| 3.3.4 本节结论 |
| 3.4 坝前冲刷漏斗三维数值计算 |
| 3.4.1 模型建立 |
| 3.4.2 结果与分析 |
| 3.4.2.1 冲刷漏斗形态 |
| 3.4.2.2 定量分析 |
| 3.4.2.3 水流运动分析 |
| 3.4.2.4 沙粒运动 |
| 3.4.3 本节结论 |
| 第四章 含沙射流数值模拟 |
| 4.1 垂向含沙射流 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 结果分析 |
| 4.1.2.1 模型验证 |
| 4.1.2.2 水流特性 |
| 4.1.2.3 沙粒运动 |
| 4.1.3 本节结论 |
| 4.2 逆垂向含沙射流 |
| 4.2.1 模型介绍 |
| 4.2.2 计算结果 |
| 4.2.2.1 试验验证 |
| 4.2.2.2 含沙水流运动 |
| 4.2.2.3 特征量理论分析 |
| 4.2.2.4 沙粒运动 |
| 4.2.3 本节结论 |
| 第五章 扩散器污染物排放三维数值模拟 |
| 5.1 物理模型及计算方法 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 计算方法及边界条件 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 模型验证 |
| 5.2.2 定量分析 |
| 5.2.3 水流运动分析 |
| 5.2.4 污染物运动分析 |
| 5.2.5 康达效应、类分叉现象、分叉现象和扩散器射流马蹄形结构 |
| 5.2.6 扩散器射流轨迹线 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的科研成果及学术交流 |
| 致谢 |
（10）达标污水离岸排海末端处置技术研究综述（论文提纲范文）
| 1排污口位置选划 |
| 2扩散器射流参数优化 |
| 3扩散器水力结构优化 |
| 4结论 |
四、近区模型用于污水海洋排放扩散器结构概念设计的研究（论文参考文献）
- [1]近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究[D]. 罗奇蔚. 中国水利水电科学研究院, 2020(04)
- [2]孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究[J]. 罗奇蔚,赵懿珺,曾利,韩瑞. 水利水电技术, 2019(11)
- [3]基于环形旋转射流的新型预掺混扩散器水力与稀释特性研究[D]. 彭莘仔. 中国水利水电科学研究院, 2019(08)
- [4]基于环型射流抽吸原理的新型预掺混扩散器稀释特性初探[J]. 彭莘仔,赵懿珺,贺益英,谭水位,罗奇蔚. 中国水利水电科学研究院学报, 2019(02)
- [5]沿海产业园区废水离岸处置技术研究与应用 ——以天津南港化工园区为例[D]. 白景峰. 天津大学, 2017(11)
- [6]扩散器的应用实践及对我国核电厂的应用启发[J]. 张琨,覃春丽,张爱玲,王韶伟. 给水排水, 2016(S2)
- [7]烟台市套子湾污水处理厂二期工程排污混合区选划研究[J]. 李峰. 鲁东大学学报(自然科学版), 2016(03)
- [8]污水排海扩散器优化模拟与水力特性研究[D]. 杨吉凯. 大连理工大学, 2016(03)
- [9]固液两相流运动机理研究及两相流模型在工程中的应用[D]. 薛万云. 武汉大学, 2014(06)
- [10]达标污水离岸排海末端处置技术研究综述[J]. 彭士涛,王心海. 生态学报, 2014(01)