泄水建筑物若干体型初生空化数的合理取值

 在泄水建筑物高速水流防空蚀水力设计中，通常用水流空化数与初生空化数对比，判别该部位(或体型)是否发生空化。关于体型的初生空化数，一般应通过减压试验确定，而在初步设计优选体型过程中，通常就需知其初生空化数。在前人研究成果基础上，通过综合分析，提出若干体型初生空化数，可供当工程不具备进 行减压试验情况下，设计和科研人员参考。     

柏叶口水库溢洪道底板压力分布及抗空蚀性能分析

为了防止柏叶口水库溢洪道发生空化空蚀破坏,在常压下对溢洪道的底板压力及抗空蚀特性进行了水工模型试验。试验采用整体正态水工模型,模型的比尺为50∶1。通过模型测试校核洪水和设计洪水下溢洪道泄洪时的底板流速和压力分布,并根据空化理论模型计算底板沿程的空化数分布,分析空化发生的可能性,对建筑物的抗空蚀特性进行分析。试验得到校核洪水和设计洪水情况下,泄槽最小空化数分别为0.35和0.40,其位置为反弧段起点附近。试验结果和分析表明,为了防止溢洪道发生空蚀破坏,可以通过控制溢洪道的不平整度来实现。     

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀研究述评

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀的研究进展，本文作了扼要的综述与评论。内容包括不平整度的定义及其初生空化与空蚀的理论分析、试验研究、比尺效应和理论预测，以及尚存在的问题。文中也包括了作者在上述工作中所作的研究和相应的看法。     

某水库底孔减压模型试验研究

讨论了形成初生空化数比尺效应的水动力原因及热动力原因,从Rayleigh-plesset泡动力方程出发建议了初生空化数比尺效应的修正方法,用减压模型测定了某水库底孔事故平板门槽及泄槽突扩跌坎后的模型初生空化数KiM及给出了经空化比尺效应修正后的原型初生空化数Kip。     

早龄期损伤水工混凝土自然自愈合效果试验研究

早龄期水工混凝土结构在不利荷载工况下常易产生损伤开裂，如果及时加强对早龄期损伤水工混凝土的养护，后期水工混凝土自然自愈合效果对结构服役寿命具有重要影响。为此，本文设计并开展了3种预损伤龄期(1 d、2 d、3 d)和3种粉煤灰掺量(0%、15%、35%)下的早龄期水工混凝土抗压强度预损伤试验，以损伤试件标准养护至28 d龄期后的不同受压面抗压强度增长率 R₁和恢复率 R₂作为评价指标，同时结合损伤混凝土试件的微观孔结构测试结果，共同探究早龄期损伤混凝土的自然自愈合效果。研究结果表明，在相同粉煤灰掺量下，损伤试件的强度恢复率 R₂均随着预损伤龄期的增加而增大，且在3 d预损伤龄期下A组损伤试件的 R₂均大于95%，表明损伤试件得到了较好的恢复;在同一预损伤龄期下，不同受压面二次强度测试结果表现为 F_2，A＞ F_2，B，平均孔径、最可及孔径和分形维数均表现为A组检测样品＜B组检测样品，这表明裂缝平行于二次受压方向的损伤混凝土试件的自愈合情况较好;掺入粉煤灰能够使损伤试件强度增长率 R₁和恢复率 R₂得到提升，并降低总体积、最可及孔径和分形维数，增加无害孔和少害孔的占比。上述结果表明，及时加强对早龄期损伤混凝土的养护，其后期的自愈合效果较好，且适量掺入粉煤灰能提升损伤混凝土的自愈合效果。     

初生空化比尺效应的讨论和验证

讨论了在常规循环水洞或在减压箱中进行模型空化试验时,关于初生空化比尺效应的不同观点.指出了在减压箱空化试验中使用的相似律存在的缺陷.为了有效研究初生空化比尺效应,规范液体的抗拉强度为零是必要的.用最新试验成果-喷嘴的初生空化特性,再次验证了经验的初生空化比尺效应.     

4000 m高海拔地区水电工程泄水建筑物防空蚀破坏设计研究

随着西藏4000 m高海拔地区水利水电工程建设的发展,所在地区大气气压较低,泄水建筑物在高速水流的作用下,极易发生空蚀破坏。通过对高海拔地区水电工程泄水建筑物高速水流空化数影响进行分析,提出了高海拔地区泄水建筑物防空蚀破坏设计原则及相应措施,可为高海拔地区泄水建筑物防空蚀破坏设计提供依据。     

水工建筑物冲磨和空蚀破坏机理及其防治对策

通过对水工混凝土冲磨、空蚀破坏机理的简要分析,从水工设计、材料、施工、维护与修补、质量控制与验收五大方面对水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土关键技术进行了概括总结,为抗冲磨防空蚀混凝土的研究与运用提供参考。     

台阶式溢洪道体型设计及掺气减蚀优化试验研究

根据三塘沟水库基本情况,建立水工模型试验得出原设计方案无法满足下泄流量要求,通过水工模型试验对其进口体型进行调整后可安全下泄设计流量,台阶起始端两侧通气孔掺气效果明显,第4级台阶开始掺气充分,原设计掺气位置设计合理,所有运行工况下,水流空化数最小值为0.29,故该工程不会发生空化空蚀破坏。体型修改方案和空化数的计算可为类型工程提供参考。     

浅谈下天吉水库溢洪道抗空蚀设计

在高水头泄水建筑物工程设计中，高速水流下的抗空蚀设计是水工设计中的一个十分重要的内容。本文根据空蚀产生的机理、防空蚀的一般措施，结合下天吉水库工程溢洪道设计及水工模型试验，从工程布置、建筑物体型设计、平整度控制、材料选择等方面，论述下天吉水库溢洪道抗空蚀的设计，供大家探讨。     

A STUDY ON CAVITATION AND CAVITATION DAMAGE IN A CAVITATION TUNNEL

The test results on cavitation and cavitation damage in a cavitation tunnel arepresented in this paper.The cavitator in the shape of 60 deg.symmetric wedge was mounted in-to the inlet of the working section of 20×40×170mm~3 in size.The velocities ranged from8.5m/s to 13.5m/s.At first,the flow structure around the wedge was revealed by a LaserDoppler Velocimetry.Then,the fluctuating pressure signals induced by vortex cavitation werepicked up by a micro-transducer.Cavitation erosion tests were just done at the velocity of13.5m/s.The aim of this work is to investigate the relation between cavitation inception andflow structure and to explore the dependence of cavitation damage on cavitation intensity.Thecavitation intensity which is defined as the power density per unit time can be regarded as the in-put of the test system.The intensity of cavitation damage is supposed to be the consumed powerdensity per unit time and considered as the output of the system of test,The ratio of the output tothe input is as the efficiency of the test system.The test results also show that the output is verysmall in quantity as compared with the input.     

液体抗拉强度与空化比尺效应

本文讨论了在动水力学法测量液体抗拉强度时小文杜时管中有空化，而喉部却出现了“负抗拉强度”的原因。同时利用小文杜里管作为空化器件，探讨了空化比尺效应，说明液体抗拉强度只是影响了临界空化压力pc，而在产生初生空化时,空泡也同样影响到参考点的压力pu。     

验证用于初生空化数检测的比较法

该文作者在若干年前提出了用于初生空化试验的"比较法"的概念.方法的原理是:当初生空化数和消失空化数之差达到最小时,试验液体的抗拉强度就非常接近于零.由此;可以在不用专业仪器的情况下,检测不受液体抗拉强度影响的初生空化数.近年来的的研究成果证实了该"比较法"与使用检测仪器得到的成果具有相同的效果,进一步地验证和讨论了它的合理性.     

EFFECTS OF LIQUID QUALITY ON CAVITATION EROSION

The paper concerns with the effects of liquid quality on cavitation erosion, Vari-ous homogeneous liquids such as distilled water, glycerine-water mixtures of different concentra-tion, Kerosene and silicone oil were used as liquid media. Liquids containing solid particles suchas fly-ash ane bakerite powders of different concentration were also studied. Experimental find-ings witnessed the effect of viscosity in attenuating cavitation erosion. Liquids containing solidparticles play dual role of facilitating and alleviating cavitation erosion, in which critical concen-tration and equivalent concentration are in existance. The behaviour of cavitation clouds and theappearance of pittings were also carefully observed to help explain the different effects of liquidquality on cavitation erosion.     

单气泡在压力脉动场中运动的数值计算

本文对地均匀规则脉动场中的单气泡运动进行了数值计算，采用不做线化假定而直接对文献[1]中提出的气泡在自由流场中运动的控制方程进行计算，得出了一些很有意义的结论。     

固液两相流体中刚性平面边壁附近的空泡溃灭计算

本文中利用数值方法分析了固液两相流体中刚性平面边壁附近的空泡溃灭问题,讨论了固相浓度、颗粒尺寸等因素对空泡溃灭的影响以及空泡溃灭过程中的颗粒运动,并用高速摄影实测结果进行了验证。     

万家寨水电站水中含沙对空化压力的影响

对万家寨水电站含沙量对水力机械内空化压力的影响进行了研究，并利用自行研制的测量装置实测了黄河万家寨水电站含沙水样的初生空化与，临界空化压力．实测结果表明，随着含沙量的增大，初生空化与临界空化压力值均有所提高，且接近线性关系．这一成果可用于所有含沙河流上的水电站水轮机与水泵站水泵合理确定安装高程时的参考．这样做可以减少空蚀与泥沙磨损给运行带来的经济损失．     

超声空化清洗机理的研究

从理论上分析空化泡的形成与发展,并在研究与分析空化泡破裂时压力的基础上,分析空化与超声空化的清洗与冲蚀机理,阐明超声空化清洗的优越性,并对超声空化清洗的研究中需要考虑的因素进行了分析与探讨.     

壅塞空化器空化噪声实验研究

为了避免水力机械产生空蚀破坏,目前对空化噪声的研究主要集中在空泡的初生问题,而为了有效利用空泡溃灭能量,研究空化时空泡溃灭强度的报道却较为少见。该文在不同背压下,利用水听器对不同壅塞管直径的壅塞空化器测试空化噪声信号,采用声压级差法和噪声能量比值法分析测试结果,探索壅塞管直径和背压对壅塞空化器空化特性的影响。结果表明:空化噪声信号的声压级差法和噪声能量比值法分析的结果基本一致,壅塞空化器在背压孔当量直径d=3.5―6.0 mm的背压范围内,都会产生明显的空化;不同壅塞管直径的壅塞空化器产生强烈空化都有相应的最佳背压范围,且随着壅塞管直径的增大,最佳背压范围会逐渐缩小;在最佳背压范围内,壅塞管直径和背压的变化对壅塞空化器产生的空化强度影响较小。研究成果完善了壅塞空化器设计的理论基础。