基于物理模型试验及Flow-3D数值模拟,通过掺气浓度、流速、水面线、湍动能和耗散率等参数,研究水垫塘内能量转化,水流剪切带附近气泡运动与气体交换过程及湍流发展趋势,得出水垫塘各水流结构区的消能机理。结果表明:水流剪切带作为各水流结构区气体交换的主要媒介,下泄水流的动能与位能在水垫塘内以湍流能量的形式体现,湍流动能又转化为势能与内能的过程,再通过各水流结构区水流不同流动消能特点,经水体强烈紊动剪切、水体碰撞、水跃和气泡的聚并—上浮—坍塌等连续作用实现能量耗散。
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