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摘要
高速明渠流建筑物中常通过设置掺气坎来避免可能发生的空化空蚀破坏,但当明渠的坡度较缓时,掺气空腔容易回水,从而影响掺气效果,对此提出在小底坡明渠有压进口处设置一个楔形体,将水流分成上、下两股进入明渠。通过模型试验研究这种新型掺气设施的空腔形态、掺气特性。试验结果表明,当有压出口处的水流速度达到2.7m/s时,在两股水流之间就能形成一个稳定的掺气空腔,此时对应的水流弗劳德数约为2.0,空腔内并无回水,掺气效果良好;随着出口流速的增加,掺气空腔不断加长,掺气量也不断增加。试验得到了不同流量下掺气空腔形态的变化规律及沿程断面掺气浓度分布规律,并拟合了计算楔形掺气设施空腔长度的经验公式。研究成果可为优化掺气设施设计和工程应用提供参考。
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