齒墩狀內(nèi)消能工的消能及壓力特性初探.pdf

1、消能是水利工程中必須解決的重要問(wèn)題之一，采用何種消能工形式進(jìn)行消能就成了專家學(xué)者們的研究重點(diǎn)。有壓輸水管道或隧洞中常見的內(nèi)消能工形式為洞塞（孔板）式內(nèi)消能工，它作為一種典型的內(nèi)消能工形式，具有布置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、消能效率高等優(yōu)點(diǎn)，在水利工程中具有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)其水力特性的研究意義重大。
　　 本文在傳統(tǒng)內(nèi)消能工的基礎(chǔ)上提出了一種新的消能工形式—齒墩狀內(nèi)消能工，它是在洞塞式內(nèi)消能工的基礎(chǔ)上結(jié)合明流中的消能形式提出的，是對(duì)內(nèi)消能

2、工形式的一種全新嘗試。本文采用物理模型試驗(yàn)的方法，對(duì)齒墩狀內(nèi)消能工的水力特性進(jìn)行了初步的研究，分析了不同齒墩數(shù)目不同斷面面積收縮比情況下齒墩狀內(nèi)消能工的水頭損失、消能率、過(guò)流能力、時(shí)均壓強(qiáng)分布及脈動(dòng)壓力特性規(guī)律等水力特性。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論有:
　　 1.根據(jù)齒墩狀消能工前后壓力試驗(yàn)成果，得出試驗(yàn)管道中的水頭損失主要是齒墩狀內(nèi)消能工的突然擴(kuò)大及突然縮小造成的局部水頭損失，分析了這部分水頭損失與雷諾數(shù)Re、齒墩數(shù)目及面積收縮

3、比ζ之間規(guī)律。
　　 2.在試驗(yàn)流量范圍內(nèi)，分析了齒墩狀內(nèi)消能工的消能率、斷面面積收縮比及水頭損失系數(shù)之間關(guān)系，以及水頭損失系數(shù)與齒墩數(shù)目之間的關(guān)系。
　　 3.在試驗(yàn)流量范圍內(nèi)，研究分析了齒墩狀內(nèi)消能工的斷面面積收縮比對(duì)管道泄流能力的影響，研究表明管道的過(guò)流能力主要是由齒墩狀內(nèi)消能工的體型及尺寸決定的。
　　 4.通過(guò)分析不同流量下各個(gè)試驗(yàn)方案的齒墩狀內(nèi)消能工在試驗(yàn)段的壁面時(shí)均壓強(qiáng)沿程分布，表明各個(gè)壁面無(wú)量綱壓

4、強(qiáng)隨著雷諾數(shù)幾乎沒(méi)有變化，總體規(guī)律是齒墩段處急劇下降，而后逐漸上升，最后達(dá)到平穩(wěn)，并且分析了各個(gè)方案最小壓強(qiáng)點(diǎn)及壓強(qiáng)恢復(fù)長(zhǎng)度。
　　 5.對(duì)齒墩狀內(nèi)消能工的脈動(dòng)壓力特性進(jìn)行了分析，表明:各個(gè)試驗(yàn)方案齒墩狀內(nèi)消能工的脈動(dòng)壓強(qiáng)最大點(diǎn)均出現(xiàn)在齒墩段后，在此之后各測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)壓強(qiáng)又迅速減小并逐漸趨于平穩(wěn)，但是各個(gè)方案的脈動(dòng)壓強(qiáng)沿程變化和脈動(dòng)壓強(qiáng)最大點(diǎn)及壓強(qiáng)趨于平穩(wěn)的位置又存在著差異，并得出了各個(gè)試驗(yàn)方案脈動(dòng)壓強(qiáng)沿程和時(shí)域變化規(guī)律以及脈動(dòng)壓