水垫塘不同水流结构区掺气浓度分布规律试验研究.pdf

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1、水利水电技术第48卷2017年第5期水垫塘不同水流结构区掺气浓度分布规律试验研究郭燕鹤1，张家明2，陈维亮2，许鑫鑫1(1．昆明理工大学电力工程学院，云南昆明650500；2．楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司，云南楚雄675000)摘要：为了得到水垫塘局部掺气浓度分布规律，减少过流边壁空蚀破坏的发生，采用水力学模型试验的方法，将水垫塘内水体进行水流结构分区，通过改变泄流流量、水流入射角度、水垫深度三个条件，实测水垫塘不同水流结构区掺气浓度值，研究气体在不同水流结构区的运动机理。对试验所测数据进行整理得到水垫塘不同水流结构区掺气浓度分布

2、曲线，且不同的水力条件与其拟合近似为二次曲线关系。通过分析得到水垫塘不同水流结构区掺气浓度分布规律如下：各水流结构区掺气浓度随泄流流量增大而增大；射流与附壁射流区紊动掺混随泄流流量增大而更加剧烈；掺气浓度随水垫深度增大而减小；淹没射流区与旋滚区掺气浓度随水流入射角度增大而减小，附壁射流区掺气浓度随入射角度增大而增大，但变化不明显。关键词：模型试验；水力条件；水流结构区；掺气浓度分布doi：10．13928／j．c出．wTa}le．2017．05．013中图分类号：TVl35．2文献标识码：A文章编号：1000一0860(2017)05．0

3、081．06Expe咖entalstIldyonaerationdensitydistributionlawindifferentnowstructuralre西onsofwatercl塔Monp∞lGUOYanhel，ZHANGJi锄in92，CHENWeilian92，XUXinxinl(1．FacultyofElectricPowerEn舀neering，KunmingUniversityofScienceaIldTechnolog)r，Kunming650500，Yunnan，China；2．Chu】【iongxinyuallWa

4、terconsen，ancyandE1ectricPowerInvestigationandDesignCo．，Ltd．，chu)【iong675000，Yunnan，china)Abstract：Inordertoobtainthedistributionlawoflocalaemtiondensityinthewatercushionpoolandreducetlleoccun．enceofcavitationdamageonthenow—passingside-wall，thewaterbodyinwatercUshionpooli

5、sdividedintosevemlnowstmcturalre—gionswitlltllemethodofhydraulictest．Throughchan舀ngtllethreeconditions，i．e．dischargingnowrate，incidentangleofwa—terⅡowandwatercushiondeptll，meaemtiondensityvaluesofd谢brentflowstmctumlre舀onsinwatercushionpoolaremeas-ured，aIIdthentIleairmovem

6、entmechanismsindi艉rentnowstmctumlregionsarestudied．Theaerationdens畸curvesofd正feremnowsmlcturalre百onsinwatercushionpoolareobtainedt}lmughsoning—outofthemeasureddataf而mthete8tandthenappmximately6ttedwitlldifEbrenthydraulicconditionsintotherelationsofquadraticcunre．Inaccorda

7、ncewithmerelevanta-nalysis，tllelawoftheaemtiondensitydistributionofdi缸．erentnowstmcturalre舀onsinwatercushionpoolisobtained，viz．山eaerationdensitiesofaU山eⅡowstnlcturalregionsaretobeincreasedalongwithtlleincrease0fthedi8chargingⅡowrate；the收稿日期：2016．09．30基金项目：国家自然科学基金“跌坎型底流消能

8、工水流流动水力特性研究”(51169008)；国家自然科学基金“高坝泄洪消能不同水流结构下气体迁移扩散运动机理研究”(51669007)作者简介：郭燕鹤(1992一)，女，硕士研究生，主要从事