掺气减蚀保护作用的新概念

利用针式掺气流速仪测量原型和模型掺气浓度场、流速场，气泡尺寸及其概率分布的研究成果表明，原型水流韦伯数高，形成微小气泡的能力比模型强，气泡上浮慢，接近底部的小尺寸气泡概率及掺气浓度比模型大。初步研究认为：0.2mm或0.5mm以下的微小气泡在掺气减蚀中起着主要作用，可能只要很小掺气浓度即可达到掺气减蚀的效果。因此以小尺寸气泡的掺气浓度，作为判断掺气减蚀保护作用的指标将更为准确。     

淮河大型防洪模型试验研究(一)模型设计与验证试验

淮河淮滨至正阳关河段内支流及行蓄洪区很多,干支流洪水遭遇情况复杂,是一个复杂的防洪体系。采用非恒定流防洪模型,计算机控制与检测系统,经过验证试验对河段各部位糙率及控制系统参数加以调整后,准确地重演了1982年的洪水过程,模型各站的水位流量过程与原型一致。该模型是淮河防洪规划、河道整治、调度运用的重要手段。     

流体力学数学模型及在治淮工程的应用前景

由于电子计算机和计算技术的迅速发展,近年来流体力学数学模型在国内外得到越来越广泛的应用。当研究大范围的流体运动时,如以物理模型试验的方法进行研究,由于受到模型相似律的限制,模型尺寸需要很大,模型试验费用很高。而数学模型可以按原型尺度进行计算,因而没有比尺方面的问题。另外,数学模型中可以很方便地引入风力和柯氏力的影响,而在物理模型中则很难加以模拟。数学模型在水力学中应用很广,下面仅介绍与治河工程有关的几项应用。     

冷却水试验研究及对水利学科的带动

冷却水问题关系电厂经济及环境生态影响评价,成为选择电厂厂址和装机规模的重要因素。1974年安徽淮南地区计划新建600 MW国产机组的大型火电厂。为了确定淮河河道水面冷却能力、论证冷却方案的可行性,安徽省.水利部淮河水利委员会水利科学研究院(以下简称安徽省水科院)开展冷却水模型试     

淮河防洪模型控制与检测系统

淮河防洪模型面积４０００ｍ２，应用计算机模型控制与检测系统，可自动地完成７处入流流量控制，互处尾水位控制，６个水闸的启闭控制，１１个行洪口门控制，可设定开门速度，模拟决口冲刷过程；水位采集３７点，流速采集３２点。主控计算机可对试验过程进行实时监控。经应用表明，该系统性能完善，控制与检测准确可靠，为淮河大型防洪模型这一复杂防洪体系试验研究的顺利进行提供了必要的手段。     

气流模型在水利科研中的应用

本文探讨了气流模型的相似准则，比尺选择，设备仪器及模型加糙方法，气流模型具有尺寸小，试验周期短，成本低的特点，但试验精度较低。文章例举了应用气流模型的几个实例，并与相应的水流模型，数学模型及工程建成后的运行情况进行了对比。     

淮河蚌埠段水力特性数值模拟研究

采用平面二维数值模型，结合淮河河道断面的特点，编制辅助网格生成程序，以保证河道地形的模拟精度。当紊动粘性系数ε＝180－1000Ns/m^2时，调整滩槽糙率后，横断面流速分布与原型符合良好。通过计算验证了河段的过流能力，提出了整治意见。     

掺气减蚀研究的新方向

利用针式掺气流速仪测量掺气浓度场、流速场，气泡尺寸及其概率分布的研究成果表明，原型水流韦伯数高，形成微小气泡的能力比模型强，气泡上浮慢，接近底部的小尺寸气泡概率及掺气浓度比模型大，0．2mm或0．5mm以下的微小气泡可能在掺气减蚀中起着主要作用，完善掺气检测仪器，加强掺气水流中气泡尺寸及其概率分布的观测，比较不同气泡尺寸的掺气减蚀作用，建立多级气泡尺寸的掺气水流数学模型，是今后掺气减蚀研究的新方向。     

明渠自掺气水流速度分布的试验研究

针对现有掺气水流速度实测资料较少，且测量结果存在较大差异，采用针式掺气浓度仪对自掺气水流的流速进行了实验研究，结果表明：明渠自掺气水流的速度存在一个自底面向水面方向不断增大，然后再逐渐减小的过程；依据测量所得的掺气浓度与流速资料，采用分段求和的方法得到的断面统计流量与实际流量的误差很小，表明测量结果是可靠的。将试验结果与前人的研究成果进行分析比较发现：掺气水流的速度分布与水流是属于部分掺气、完全掺气还是强烈掺气等有关。前人在研究掺气水流的速度分布规律时，之所以得出了不同的掺气水流速度分布规律。是由于掺气强度不同所致。     

掺气水流的气泡尺寸检测

近年研究表明,高速水流泄水建筑物的掺气减蚀效果,不仅与掺气浓度有关,还应考虑气泡密度;认为0.2 mm或0.5 mm以下的微小气泡在掺气减蚀中起主要作用,可能只要很小掺气浓度即可达到掺气减蚀效果。因此在掺气减蚀研究中,必须加强对气泡尺寸的检测。分析总结了针式掺气流速仪应用经验,建议气泡当量尺寸直接采用探针检测得出的中值尺寸d50。虽然预计d50、气泡间距比实际偏大,气泡密度偏小,但是测量成果对于研究掺气减蚀机理,制定掺气减蚀的新标准,有重大意义。