本文在导流洞改建为旋流洞、孔板洞、洞塞洞等内消能工的研究基础上,采取优化设计、试验研究与理论分析相结合的方法,探讨了竖井进流水平旋流内消能泄洪洞的阻塞效应,取得了试验和理论研究方面的初步成果。 阻塞旋流最大泄流能力由起旋器及阻塞体型共同控制,降低了泄洪洞的泄流量,孔径大的阻塞最大下泄流量较大,阻塞位置对泄流量的影响不明显;阻塞引起竖井及起旋器端头压力增大,对竖井部分的水流波动具有抑制作用;阻塞孔径越小,压力增加越大,位置对压力增大影响不明显;起旋器与阻塞之间水平洞段的止压力明显增加,沿程压力变化减小,起旋器出口的水气分离区壁面压力变为正压力,有利于起旋器出口低压区水流空化数的提高;阻塞引起的旋流空腔直径变化对通气状态产生明显影响。在相同位置,孔径大的阻塞最大通风量大;阻塞位置越趋近下游,通风量越小。 阻塞之前的水流旋流角变大,阻塞之后的水流旋转角与无阻塞旋流相比筹别不大,表明阻塞之前的旋转水流轴向流速较环向流速小,有利于提高消能率。孔径小的阻塞消能效果好;阻塞位置越趋近下游,消能效果越好;旋流流经阻塞时,时均压力变化平稳,脉动压力减小;阻塞出口水流旋转扩散,水气两相流以明流状态下泄,与下游河道衔接良好,避免了洞尾出口间断性排放气囊的不利流态。西安理工大学硕士学位论文 阻塞对泄洪洞的流态及各水力要素产生了明显影响,各水力特胜的改变是受到了阻塞体型及其位置的改变而引起的,这些影响及其这些影响所引起的水力特性表现形式统称为阻塞效应。 水平旋流内消能泄洪洞阻塞效应研究的实质是,寻求一种尽量不发生空化,又能达到良好的消能效果,在经济上合理,在技术上可行,而且又尽可能不降低泄流量的复合式内消能仁。阻塞效应的研究结果表明,阻塞旋流复合式内消能l一具有积极的研究意义和l_程应用前景。关键词:旋流内消能,泄洪洞,试验研究,理论分析,阻塞效应