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设置在泄洪洞竖井内的环形掺气设施是不同于传统掺气技术的新创意。为了更好地认识这种新型的掺气技术,基于公伯峡水平旋流泄洪洞原型和模型试验,对环形掺气坎的通风和掺气特性进行了研究。结果表明环形通气孔的通风是由通气孔进出口的压差引起的,通风量与相对空腔长度的关系服从线性分布;环形掺气坎掺气减蚀的作用明显,其掺气是由于射流冲击竖井水体形成大尺度旋涡并挟带气泡所致,且掺气浓度沿高程呈乘幂分布;模型通风和掺气特性的缩尺效应明显。在结构设计满足要求的前提下,有必要在旋流泄洪洞的竖井段设置掺气设施,可改善水流流态,并增加消能效果。 相似文献
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设置在泄洪洞竖井内的环形掺气设施是不同于传统掺气技术的新创意.为了更好地认识这种新型的掺气技术,基于公伯峡水平旋流泄洪洞原型和模型试验,对环形掺气坎的通风和掺气特性进行了研究.结果表明环形通气孔的通风是由通气孔进出口的压差引起的,通风量与相对空腔长度的关系服从线性分布;环形掺气坎掺气减蚀的作用明显,其掺气是由于射流冲击竖井水体形成大尺度旋涡并挟带气泡所致,且掺气浓度沿高程呈乘幂分布;模型通风和掺气特性的缩尺效应明显.在结构设计满足要求的前提下,有必要在旋流泄洪洞的竖井段设置掺气设施,可改善水流流态,并增加消能效果. 相似文献
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为更清楚地认识前置掺气坎阶梯溢洪道近壁面沿程掺气规律,对其掺气特性进行了研究,得到了在不同坡度、单宽流量、台阶体型条件下阶梯竖直面和水平面近壁处掺气浓度沿程分布规律,并与不设前置掺气坎但设置过渡阶梯溢洪道的掺气规律进行了对比分析。研究表明:前置掺气坎式阶梯溢洪道中阶梯水平面与竖直面掺气浓度沿程的分布规律相似,受前置掺气坎的帮助,掺气浓度很高,沿程逐渐减小,达到一定距离后趋于稳定;掺气浓度随单宽流量的增大而减小,随坡度的减缓而减小;前置掺气坎克服了过渡阶梯存在前几级的底部清水区的缺陷,能够用于更大单宽流量。 相似文献
4.
在前置掺气坎式阶梯溢洪道水力特性、消能特性、掺气效果、抗空蚀特性研究的基础上,运用动量矩方程推导出阶梯溢洪道形成均匀流时的掺气水深和消能率计算公式,建立了不同单宽流量下掺气水深与阶梯尺寸之间的关系以及阶梯尺寸、阶数与消能率的定量关系。研究表明,前置掺气坎式阶梯溢洪道具有掺气量与掺气浓度宜于控制,底部掺气充分,抗空蚀性能优越,消能率高,适宜于大单宽流量溢洪道等显著特点,可作为进一步推广应用阶梯式溢洪道的理论和试验基础。研究成果得到模型试验的验证并应用于实际工程中。 相似文献
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6.
针对长江中下游河段流滑型窝崩,进行水槽概化模拟试验,依据精细的流场观测数据,分析窝塘附近水流结构特征及变化规律,为探索此类崩岸力学机制奠定基础。结果表明,窝塘附近水流结构可分为口外主流区、口门涡流区和窝塘回流区三大区域。随着窝崩发展,三大区域内水流结构也随之产生变化。口外主流区基本为明渠弯道水流,有明显环流特征;口门涡流区呈现长条形态,其内存在多个大小、形态、位置和强度变化的涡旋,总体规律随主流快速下移不断破碎或分解,口门上、下两端水流呈明显三维特征且脉动性很强,水面波动剧烈;窝塘回流区内为典型空腔回流,随窝崩发展,其范围扩大,中心下移,形态由椭圆形趋向圆形,强度呈现增强-减弱-稳定的趋势。 相似文献
7.
多孔介质中的泡沫能够封堵某些孔道,降低气体流动性。由于直接观察多孔介质中的泡沫流动比较困难,所以关于泡沫流动性与气泡尺寸之间的关系研究较少。利用Navier-Stokes方程与守恒的水平集方法耦合模拟孔隙介质中气泡尺寸对流动阻力的影响,结果证实,气泡尺寸是影响流体阻力的重要因素。当气泡半径小于孔喉半径时,气泡不受孔道约束,气泡流动过程中流动阻力较稳定,此时含气泡流体流动阻力与纯液态流体流动阻力相等,所以小于孔喉尺寸的气泡对孔道无封堵作用。当气泡半径大于孔喉半径时,孔道影响气泡变形,其流动阻力存在波动性,最大流动阻力随气泡体积变大呈线性增加。当气泡体积增加到使最大流动阻力达极大值时,继续增大气泡体积,最大流动阻力随气泡体积增大而线性降低。最大流动阻力随气泡体积增大而线性增大与减小变化具有周期性,周期为单位孔体体积。 相似文献
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选取海原断裂带曹洼(CW)、菜园(CY)、万家水(WJ)、水泉(SQ)、三塘(ST)、松山(SS)和安远(AY)7个测区进行土壤气测量与地下水地球化学检测,依据海原断裂带不同构造部位的土壤气浓度、水化学组分和同位素组成等,分析了海原断裂带的构造活动性分段特征。结果显示：研究区内土壤气Rn释放量较高的区域主要集中于ST、SQ测区,且断裂带中部区域气氡浓度相对较低;氦浓度及其同位素检测结果表明ST、SQ和CY测区土壤逸出气中含有幔源气体;泉水化学组分及氢氧同位素分析结果显示SQ和ST测区地下水与围岩介质之间的水岩相互作用程度较高、水岩反应平衡状态较高、地下水循环深度较大;泉水氚活度分析结果显示水泉（SQ）测区地下水补给区较远、水循环周期较长、新老水体的交换作用缓慢。综合分析认为,相比其他区段,海原断裂中西段（SQ ST）接近1920年8.5级地震破裂段,其断裂带闭锁程度较弱、与地壳深部的连通性较好,更有利于地下流体的扩散与运移。 相似文献
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空化空蚀和掺气减蚀机理的研究是高速射流研究的重要方面。在微淹没条件下,保证闸室面积与射流出口面积比不变,对设置门槽的有压矩形闸室后接圆管射流的突扩突跌消力池空化特性进行减压试验,其中跌坎高度S（5.5 m和4.0 m）和圆管长度L2（L2/d=2、1和0,d为圆管直径）。跌坎高度S从5.5 m降低至4.0 m,门槽及圆管射流出口处消力池边墙发生空化的可能性变化仅10%。圆管长度L2/d=2和0时门槽发生空化的可能性比L2/d=1时高出40%~60%;而L2/d=0时圆管射流出口处边墙的空化可能性比L2/d=1时可高出260%,L2继续增加对空化特性的不利影响有限。增加跌坎高度S有利于水流掺气,为达到良好的掺气减蚀效果,不宜过低。因此,跌坎高度S对门槽及圆管射流出口处消力池边墙空化特性影响较小,而圆管长度L2对其空化特性影响较大。 相似文献
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基于中国第21次南极考察中获得的69°00'S、76°24'E附近普里兹湾夏季海冰边缘区内破碎海冰的航拍照片,利用图像处理的方法从中提取了破碎海冰的若干几何参数,得到了海冰边缘区内随着与开阔水域距离增大,海冰面积、平均钳测直径等几何参数的变化规律。并按其尺寸的变化规律将海冰边缘区划分为边界区、过渡区和内部区三部分,其变化和波浪在冰边缘区中的衰减过程紧密相关。圆度的变化则说明海冰边缘区中海冰磨损最充分的地方是在冰间相互作用最明显的过渡区。另外,一种改进的幂函数分布和Weibull分布用来对破碎海冰尺寸的累积频率进行拟合,分布函数中各参数的变化情况很好的反映了海冰边缘区内破碎海冰的分布变化。其中,参数Lr随着与开阔水距离增加而增大(说明由于波能衰减导致可以出现的破碎海冰最大尺寸的增加);尺度参数L0随着与开阔水距离增加而增大(反映了破碎海冰平均尺寸的增加以及由于波能的衰减而导致单位面积区域内尺寸较大的破碎海冰所占比例的增加);分布维数D随着与开阔水距离增加而减小(说明了由于波能的衰减导致破碎海冰所受约束条件的减弱);形状参数γ随着与开阔水距离增加而减小(说明了随着波能的衰减破碎海冰尺寸分布范围的增大)。 相似文献
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气泡对流动注射峰形的影响及其干扰消除 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了流动注射分析中气泡产生的原因、气泡形成吸收峰的原因及其峰的形状，并给出了气泡在不同温度下的吸收峰。讨论了消除流路体系中气泡的方法，指出用反压圈增大流路体系的压强是消除气泡干扰最简便的方法，并列举了用反压圈消除气泡的实例。 相似文献
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A.R. Laplante J.M. Toguri H.W. Smith 《International Journal of Mineral Processing》1983,11(3):203-219
Bubble size distributions and flotation rates were determined as a function of air flow rate and frother concentration using a specially designed batch flotation cell. This cell permitted the unambiguous determination of the flotation rate from the slurry to the froth.Flotation rate constants were determined for different size classes of silica and galena. The flotation rate constants increased to a maximum and then decreased as air flow rate was increased. This maximum was predicted by a model which considered the effect of bubble size on both the total bubble surface area and the bubble-particle collision efficiency. This work shows that collision efficiency effects, shown to exist in single-bubble/single-particle systems, are also present in flotation systems where many bubbles and particles interact.A second model for hindered flotation is proposed which assumes that the particle-capturing bubble surface differs from the particle-retaining surface. This model predicts a sharp transition from hindered to free flotation. Experimental results are presented which agree well with those derived from the model. 相似文献
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坡体地下水位上升是诱发滑坡的重要因素,实时排出地下水是防治边坡地质灾害的有效手段。虹吸排水具有免动力和流动过程由液位变化自动控制的物理特性,可满足实时排出坡体地下水的需要,但虹吸管中空气积累会导致虹吸过程中断,制约了边坡虹吸排水技术的推广应用。溶解于水的空气因虹吸管内压力降低而释出是形成气泡的物理基础。实验结果表明,虹吸进水口水面以上垂直高度3.5 m以上就会出现大量气泡,经过虹吸顶点后,气泡发生强烈的兼并形成大气泡。当虹吸管的进出水口的水头差较大时,气泡间的水弹容易推动气泡从出水口排出。当虹吸管直径大于5 mm时,缓慢的虹吸流动,会发生管内气泡的积累,最终破坏虹吸过程;虹吸管的直径小于4 mm时,可以形成基本稳定的弹状流。因此,为保持边坡虹吸过程长期有效,经常性降雨并且坡体地下水丰富的地区可选用直径为5 mm的虹吸管,非经常性降雨的地区应选择小于等于4 mm的虹吸管。 相似文献
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揭示煤层气排采储层非饱和流阶段煤粉与气体相互作用机理,对制定排采制度和提高产气量具有重要意义。通过气泡–煤粉微观作用实验装置,系统开展了不同直径大小的气泡对不同粒度和密度煤粉的作用实验,分析了气泡对煤粉运移轨迹和速度的影响及捕获煤粉特征。结果表明,气泡产出能够影响煤粉的运移轨迹,甚至能够捕获煤粉;煤粉通过气泡时会产生3种运动类型：沿着气泡表面运移到气泡底部最后被捕获、沿着气泡表面运移到气泡底部最后脱落及接近气泡时被排斥而轨迹发生偏转。煤粉若被气泡捕捉,则运动速度呈现出减小–增大–减小的变化特征;若未被气泡捕获,速度呈现出减小–增大–减小–增大的变化特征。不同条件下气泡对煤粉的捕获效率高达64.38%～86.64%;在气泡表面最高点附近发生碰撞煤粉被捕获的概率最大,并且随着偏离角度的增大,气泡捕获效率均呈现出逐渐减小的趋势;在相同的碰撞位置下,气泡对煤粉的捕获效率随着煤粉密度、煤粉粒径的增大而减小,随着气泡直径的增大而增大。煤层气产气初期应根据储层的实际导流能力合理控制降压速率,若储层导流能力较强,应加大排采速率,增大气体解吸对煤粉的扰动和捕获作用,促使大量煤粉随地下水或气泡产出;若储层... 相似文献
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Johannes Holocher Frank PeetersWerner Aeschbach-Hertig Markus HoferMatthias Brennwald Wolfgang KinzelbachRolf Kipfer 《Geochimica et cosmochimica acta》2002,66(23):4103-4117
The formation of an excess of dissolved gas (“excess air”) in quasi-saturated media was studied by analyzing and interpreting dissolved noble gas concentrations in laboratory column experiments. Using quartz sand filled columns of 1 m length, two different experimental designs were realized. In the first, groundwater recharge was simulated by a unidirectional vertical water flow through the columns. In the second, groundwater level fluctuations in an aquifer zone without active infiltration were reproduced by cyclic water level fluctuations in the columns. The reproducible generation of excess air under these defined, near natural conditions was successful. Partial or complete dissolution of air bubbles entrapped in the quartz sand could be identified as the mechanism responsible for the generation of excess air. Depending on the experimental design, supersaturation of the dissolved atmospheric noble gases ranging between 1.4% ΔNe and 16.2% ΔNe was found. The measured noble gas patterns were interpreted using inverse modeling and conceptual gas exchange models and were compared to results of numerical simulations of gas bubble dissolution in water filled soil columns. The gas composition in most of the samples resembles either unfractionated pure atmospheric excess air or is fractionated in accordance with closed-system equilibration between entrapped air and surrounding water. In addition to the amount of entrapped air, the hydrostatic pressure exerted on the entrapped air bubbles is the dominating parameter responsible for the total amount of dissolved air. The composition of the excess air component is controlled by the water flow regime, the bubble size distribution, the initially dissolved gas concentrations and the initially entrapped gas composition. 相似文献
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Disc-shaped methane bubbles, often observed in marine sediments, result from growth in a medium that elastically resists expansion of the bubbles and yields by fracture. We have modeled this process to obtain estimates of growth times by using a reaction-diffusion model coupled to a linear elastic fracture mechanics (LEFM). For comparison, we also modeled the growth of a constant eccentricity bubble in a nonresistant medium. Discoidal bubbles that grow in sediments that obey LEFM grow much faster than spherical bubbles (two- to fourfold faster for the times and conditions tested here) and become more eccentric with time (aspect ratios falling from 0.3 to 0.03 over 8 d of growth). In addition, their growth is not continuous but punctuated by fracture events. Furthermore, under some conditions, LEFM predicts that bubble growth can become arrested, which is not possible for a bubble in a nonresistant medium, even for nonspherical bubbles. Cessation of growth occurs when the dissolved gas concentration gradient near the bubble surface disappears as a result of the increase in bubble gas pressure needed to overcome sediment elasticity. 相似文献
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根据溶解气体的传输过程,对大坝泄洪导致下游水体溶解气体浓度超饱和现象进行了理论分析.引入溶解气体的有效饱和浓度、气泡被卷吸进入水体的有效水深等参数,认为下游水体中溶解气体的来源不仅依赖于大气在自由水表面的传质,而更多地依赖于气体在气泡界面的传质.把难以测量的气体传质系数、气泡尺寸等参数与水流的紊动特性参数建立定量关系,以美国Ice Harbor大坝为例,采用该定量关系式计算了下游水体中溶解气体浓度的分布,实测结果验证了理论分析的合理可靠性. 相似文献
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《International Journal of Mineral Processing》2005,76(4):225-233
The size of bubbles in flotation cells was measured using the UCT bubble size meter and the HUT bubble size analyser. While both methods provided similar critical coalescence concentration (CCC) values for the three tested frothers, they also revealed important differences. Using the HUT bubble size analyser, which does not impose any lower bubble size limit, it was possible to find differences in bubble size measured for three frothers at concentrations exceeding the corresponding CCC values.Frothers affect both the break-up phenomena in the impeller/stator zone in flotation cell, and bubble coalescence. While longer chain polyglycols (e.g. DF-1012) are able to produce larger stable bubbles than the short chain DF-250 and DF-200 polyglycols, the CCC values for DF-1012 are lower than those for DF-250 and DF-200. 相似文献
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静水生长的淡水湖冰微结构的季节变化及其受生长过程的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
冰物理微结构特征控制着冰层基本物理性质。基于多年冬季对东北平原区水库和湖泊冰层生消过程、气象条件,以及冰层晶体、冰内气泡和密度特征的现场观测,分析了淡水湖冰微结构的季节演化和年变化规律及其影响因素。湖冰晶体结构、气泡含量与分布、冰密度具有明显的分层结构,且在冰厚增长期和稳定期内基本维持不变;进入融化期,冰内微结构变化迅速,表现为晶体边界融化、气泡体积扩展和融水迁移。不同年份、不同湖泊冰晶体类型和气泡形态类似,但各类晶体层厚度比例、气泡含量与尺寸存在差异。统计分析显示,晶体和气泡结构与湖冰生长速率关系密切,晶体粒径与生长速率呈正比,水内气体的产生和溶解过程、水体扰动程度的差异影响着气泡含量同生长速率之间的关系。 相似文献