船闸分散输水系统多孔壁面射流掺混特性数值模拟研究的任务书.docx

船闸分散输水系统多孔壁面射流掺混特性数值模拟研究的任务书
任务书
一、研究背景
目前，水资源的短缺和用水效率低下是一个全球性的问题。为了提高水资源的利用效率和降低水质污染的风险，船闸分散输水系统是一种有效的水利工程措施。与传统的水库输水系统相比，船闸分散输水系统能够通过将水沿着多条输水管道分散输送，从而实现对水资源的高效利用和降低水质污染的风险。然而，船闸分散输水系统在使用过程中，由于管道摩擦阻力和水力阻力的存在，往往会造成水流的损失和流速不均匀的情况，严重影响了系统的输水效率和水质。
为了解决这个问题，采用多孔壁面射流掺混技术可以有效地提高水流的混合程度，降低水力阻力和摩擦阻力，从而实现系统的高效利用和降低水质污染的风险。目前，这种技术的研究工作已经被广泛关注，并且得到了一定的应用。
然而，船闸分散输水系统多孔壁面射流掺混特性的研究仍然存在许多问题，例如射流掺混的机理、射流与流场间的相互作用以及多孔壁面射流掺混特性与输水系统的其他参数之间的关系等。
二、研究目的和内容
本论文旨在通过数值模拟的方法，研究船闸分散输水系统多孔壁面射流掺混特性，探讨多孔壁面射流掺混技术对系统水力特性的影响。主要研究内容包括：
1.建立船闸分散输水系统水动力模型。通过计算流体力学方法，建立船闸分散输水系统的水动力模型，包括输水管道的尺寸、几何形状、输送流量以及输水系统的其他参数等。
2.研究多孔壁面射流掺混技术的射流掺混机理。通过数值模拟方法，探讨多孔壁面射流掺混技术对船闸分散输水系统水流混合程度的影响和机理。
3.研究射流与流场间的相互作用。通过建立射流与流场的相互作用模型，探讨射流掺混对船闸分散输水系统流场分布的影响和机理。
4.探讨多孔壁面射流掺混特性与输水系统的其他参数之间的关系。通过研究多孔壁面射流掺混技术在不同参数条件下的特性，探讨多孔壁面射流掺混特性与输水系统的其他参数之间的关系。
三、研究方法和技术路线
本论文采用数值模拟方法进行研究。具体方法和技术路线如下：
1.建立船闸分散输水系统数学模型。采用计算流体力学方法建立船闸分散输水系统的水力模型，包括输水管道的几何形态、输送流量和输水系统的其他参数等。
2.研究多孔壁面射流掺混技术的射流掺混机理。采用数值模拟方法，探讨多孔壁面射流掺混技术对水流混合程度的影响和机理，并运用流体力学理论对其进行分析和解释。
3.研究射流与流场间的相互作用。建立数学模型，通过探讨射流和流场的相互作用进行分析和解释，从而对射流掺混对船闸分散输水系统流场分布的影响机理进行研究。
4.通过数值模拟对多孔壁面射流掺混特性进行研究。分别对多孔壁面射流掺混技术在不同参数条件下的特性进行数值模拟，探讨其与输水系统的其他参数之间的关系。
四、预期成果和应用价值
本论文预期达到以下成果：
1.建立船闸分散输水系统的水动力模型。
2.系统探究多孔壁面射流掺混技术在船闸分散输水系统中的掺混机理和混合程度。
3.通过研究射流和流场间的相互作用，深入探究多孔壁面射流掺混技术的掺混特性。
4.探究多孔壁面射流掺混特性与输水系统其他参数之间的关系，为船闸分散输水系统的优化设计和运行提供参考依据。
本论文的研究成果可为船闸分散输水系统的优化设计和改进提供科学依据，也具有实际应用价值。同时，本文的研究方法和技术路线在其他涉及数值模拟研究的领域也具有一定的借鉴意义。