弹性边界附近空化泡迁移和周期特性试验研究 |
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引用本文: | 翟俨伟,刘志武,李健薄.弹性边界附近空化泡迁移和周期特性试验研究[J].水利水电技术,2022(3):91-109. |
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作者姓名: | 翟俨伟 刘志武 李健薄 |
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作者单位: | 1. 中国长江三峡集团有限公司;2. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;3. 河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年基金项目(52109081); |
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摘 要: | 抗空蚀材料的应用极大提高了泄水建筑物的过流性能和使用寿命,是减轻空蚀破坏最有效途径之一。针对目前关于弹性材料抗空蚀特性的机理研究尚有欠缺的问题,为了研究弹性材料如何减免空蚀破坏并探索潜在的弹性抗空蚀材料,着眼于细观层面的空化泡和弹性材料相互作用,通过低压直流放电诱发空化泡试验,研究了拉伸弹性模量范围和压缩弹性模量范围分别为0.3~9.7 MPa、0.4~7.5 MPa的弹性边界附近空化泡迁移和周期特性。结果表明:(1)弹性边界表面会随着空化泡收缩出现不同程度的隆起变形,从而弱化了空化泡的趋壁效应,并且空化泡伴随有一定程度的迁移运动。通过定量分析不同弹性边界附近空化泡的迁移量随时间变化过程,发现空化泡迁移过程主要体现在收缩-二次膨胀期间。当空化泡与弹性边界的间距一定时,随着边界材料弹性模量的降低,空化泡的迁移量和迁移速度下降。进一步建立了无量纲最大迁移距离和无量纲拉伸弹性模量的关系式,可以预测空化泡在特定弹性模量的弹性边界附近的迁移特性。(2)弹性边界可以显著影响空化泡的收缩周期,不同弹性边界条件下,空化泡收缩阶段标准化周期有不同程度的延长。对于特定弹性模量的弹性边界,大部分空化泡的标准...
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关 键 词: | 空化泡 弹性边界 迁移 周期 试验研究 水力特性 水电站 影响因素 |
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