摆动淹没射流对底床脉动冲击的实验研究

作者：赵鹏; 祝文龙; 喻国良^*

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2020, 43(08): 1096-1121.

• 摆动
• 淹没射流
• 脉动
• 冲击压力
• 瞬时流场

射流冲击是水力工程中的常见问题,摆动射流对床面的作用值得深入研究。文章针对恒定水头的恒定往复摆动的淹没射流的近壁区流场及床面动态压力特性开展了实验研究,使用超声多普勒流速剖面测量仪(ultrasonic Doppler velocity profile,UDVP)测得摆动射流在约30°、45°及60°3个不同入射角情况下瞬间的平均瞬时流场,利用压力传感器得到不同床面位置的脉动压力。实验发现,摆动淹没射流存在自由射流区、射流冲击区和附壁流区3个不同的流区。摆动射流在近壁区产生向上游回流的临界倾斜角比恒定倾斜射流时大。摆动淹没射流下冲击区床面压力随时间变化而有波动变化。床面瞬时压力峰值在射流摆动状态下略低于恒定倾斜射流情况,其随摆动频率的增加而略有降低,摆动幅角的影响可忽略。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学; 建筑工程学院