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《空蝕摻氣濃度的試驗(yàn)研究(》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、減免空蝕摻氣濃度的試驗(yàn)研究*董志勇，居文杰，呂陽(yáng)泉，丁春生(浙江匸業(yè)大學(xué)建筑匚程學(xué)院，杭州潮王路16號(hào),郵編310032,E-mail:dongzy@zjut.edu.cn)摘要：本文在直流式水洞中用先進(jìn)的量測(cè)儀器設(shè)備對(duì)減免空蝕的最低摻氣濃度進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)不同摻氣濃度、不同配合比倫試件的空化空蝕試驗(yàn)，提出減免空蝕最低摻氣濃度與高速水流速度的關(guān)系，給出不同摻氣濃度時(shí)空化區(qū)的流態(tài)，比較了空蝕區(qū)摻氣與不摻氣情形的時(shí)均壓丿J,并系統(tǒng)地觀察了空化空蝕噪聲隨摻氣屋的變化。關(guān)鍵詞：水力學(xué)；空化空蝕；摻氣減蝕；最低摻氣濃度Anexperimentalstud
2、yofairconcentrationtopreventcavitationerosionDONGZhiyong,JUWenjie,LUYangquan,DINGChunsheng{FacultyofCivilEngineeringandArchitectureatZhej?iangUniversityofTechnology,Hangzhou310032,E-mail:dongzy@zjut.edu.cn)Abstract:Leastairconcentrationtopreventcavitationerosionwasexperimentallyin
3、vestigatedusingnon-circulatingwatertunnel.ThreemixingproportionsofconcretespecimenswereusedforCcivitationerosionwithandwithoutaeration.Relationbetweenleastairconcentrationtopreventcavitationerosionandflowvelocitywasdeveloped.Flowregimesincavitationregionatdifferentairconcentration
4、wereobservedindetail.Time-averagedpressureswithandwithoutaerationincavitationerosionregionwerecompared?Andvariationofcavitationnoisewithairconcentrationwassystematicallyobserved?Keywords：hydraulics;cavitation;cavitationcontrolbyaeration;leastairconcentration1前言隨著我國(guó)水利水電事業(yè)的發(fā)展，高壩建設(shè)tl
5、益增多。到口前為止，已建成一大批100m以上的高壩，并幾已建和在建一批200m以上的超級(jí)高壩，如二灘、龍灘水電站等，有些壩高其至達(dá)到300m量級(jí)，如小灣、溪落渡等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到n前為止批界上已建成200m以上的超級(jí)高壩約3()朋，在建和規(guī)劃興建的還有多廉。由于落差的加人，這些高壩水流速度可達(dá)兒十米每秒，其至達(dá)到或超過(guò)50m/s。我們知道，在普通高壩屮會(huì)遇到常見(jiàn)的高速水流問(wèn)題，如摻氣、空化空蝕、脈動(dòng)振動(dòng)、消能防沖等。尤其在溢流壩、泄洪洞、陡槽等泄水建筑物中，當(dāng)水流速度達(dá)到一定程度時(shí)°,水流壓強(qiáng)低于相應(yīng)的飽和蒸汽壓強(qiáng)，產(chǎn)生空化現(xiàn)彖?？昭饔傻蛪簠^(qū)流到高壓區(qū)
6、便會(huì)產(chǎn)住空蝕破壞。世界上許多泄水建筑物都曾發(fā)生過(guò)空蝕破壞，在國(guó)外，較早的如位于巴拿馬地峽恰格萊斯(Chores)河上的麥登(Madden)壩[1],1935年在泄水道進(jìn)口處發(fā)生了嚴(yán)重的空蝕破壞。乂如位于亞利桑那州和內(nèi)華達(dá)州交界處科羅拉多?收稿日期：2005-2-13基金項(xiàng)II：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)II(50279048)的部分內(nèi)容作者簡(jiǎn)介：董志勇，1962年生，男，教授，工學(xué)博士河上的波爾德(Bouldcr)［2］壩，又名胡佛(Hoover)壩，其東岸泄洪洞于1941年8刀6口開(kāi)始運(yùn)行,4個(gè)月后于同年12月12口在泄洪洞內(nèi)進(jìn)行檢杳時(shí)發(fā)現(xiàn)反弧段發(fā)生了嚴(yán)重的
7、空蝕破壞,形成一個(gè)長(zhǎng)約35m、寬約9.15m,最大深度達(dá)13.7m的大坑。在我國(guó)，發(fā)生空蝕破壞的實(shí)例也很多，如劉家峽水電站［3］,右岸泄洪洞是由施工導(dǎo)流洞改建］何成，水庫(kù)正常蓄水位至泄洪洞反弧段落差為120m,反弧末端最人流速為45m/so1972年泄洪時(shí)反弧段及其下游底板遭到嚴(yán)重的空蝕破壞，100多米長(zhǎng)的底板表面遭到破壞，最人空蝕坑深達(dá)48m此外，還有豐滿水電站溢流壩面［4］、柘溪水電站［5］等。當(dāng)空化現(xiàn)象不可避免吋，為了減免高速水流空化產(chǎn)牛?的空蝕破壞，經(jīng)濟(jì)而有效的措施是在低壓空化區(qū)或在易發(fā)生空蝕部位上游設(shè)置摻氣設(shè)施強(qiáng)迫摻氣。美國(guó)學(xué)者Peterka［6
8、］較早地進(jìn)行了摻氣減蝕的研究，試驗(yàn)中摻入的空氣量為水量的().4%
