表面不平整突體跌坎空化特性與水力空化發(fā)生元件優(yōu)化研究.pdf

1、本文的主要工作分為兩個部分：（1）利用PIV測試研究跌坎流場的空化特性；（2）利用Flow-3D數(shù)值模擬軟件，對水力空化發(fā)生元件進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　 第一部分是以減少空化空蝕的負(fù)面影響作用為出發(fā)點，用先進(jìn)的量測儀器在浙江工業(yè)大學(xué)水力學(xué)實驗室直流式水洞中對高速水流空化區(qū)的摻氣特性進(jìn)行較為系統(tǒng)的試驗研究，并分析比較不同摻氣濃度時常見的兩種不平整突體（垂直跌坎、斜坡跌坎）形成的空化區(qū)流場二維結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果顯示，跌坎類不平整突體形成的空

2、化云區(qū)范圍較小、清晰度較低、強(qiáng)度較弱，空化現(xiàn)象不太明顯，通過摻氣可以有效減輕跌坎引起的空化程度。而在突體高度一致的條件下，斜坡跌坎較垂直跌坎所引起的空泡云區(qū)范圍更小，空化程度更輕。所以實際工程中，在無法避免水工泄水建筑物過流固壁局部表面的一些施工誤差和施工后殘留的不平整體突起的情況下，可盡量用斜坡跌坎類突體替代其他形式的不平整突體，從而減弱不平整突體所引起的空蝕破壞。
　　 第二部分是以利用空化空蝕的正面影響作用為出發(fā)點，基于水