小底坡、低Fr数泄洪洞掺气坎体型优化研究

作     者：刘超 张光科 张光碧 李乃稳 杨永全 LIU Chao;ZHANG Guang-ke;ZHANG Guang-bi;LI Nai-wen;YANG Yong-quan

作者机构：四川大学水利水电学院四川成都610065 

出 版 物：《四川大学学报（工程科学版）》 (Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition))

年 卷 期：2007年第39卷第2期

页      面：30-35页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金委员会 二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金项目(50539060) 

主　　题：泄洪洞 掺气减蚀 掺气坎 凸型坎 体型优化 

摘      要：位于小底坡、低佛氏数泄洪洞上的掺气坎,其体型设计往往存在较大难度。为了查明小底坡、低佛氏数泄洪洞掺气坎体型优化设计的一般规律,采用大比尺的模型试验,对三维掺气坎进行了系统研究。小底坡上的掺气坎,可用过坎射流最高点至底板的距离Tmax和空腔回水作为其体型优化的主要目标,良好的掺气坎应使空腔回水最少时Tmax也较小。试验结果表明:Tmax的主要影响因素为平均坎高及掺气坎横断面的型式,平均坎高愈小,Tmax愈小;横断面为凸型的凸型坎,可以减弱出射水流横断面上水面线的凹形分布,能使Tmax相对较小;空腔回水的主要影响因素为平均坎高及坎高差,适当增加平均坎高及横向坎高差,对消除空腔回水有利;在小底坡掺气坎体型优化中,三维掺气坎较二维连续坎有明显的优势,特别是凸型坎,容易达到空腔回水少,同时Tmax也较小的优化目标。