齒墩數量對齒墩式內消能工消能率影響試驗

張 澤，田 淳，張 婷（太原理工大學水利科學與工程學院，山西太原 030024）

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齒墩數量對齒墩式內消能工消能率影響試驗

張 澤，田 淳，張 婷
（太原理工大學水利科學與工程學院，山西太原 030024）

摘要：針對洞塞式消能工對消能體型的過流能力有較大影響的缺點，為盡可能減小其影響，進行了齒墩式內消能工物理模型試驗，設計了面積收縮比為0. 375條件下不同齒墩數量的3種方案來試驗分析齒墩式內消能工過流能力、局部水頭損失系數、消能效果、脈動壓強特性及脈動流速特性。試驗結果表明：齒墩數量對齒墩式內消能工的消能效果起著一定的作用，在試驗范圍內，隨著齒墩數量的增加，過流能力增強，局部水頭損失系數減小，消能率降低；紊動強度在距齒墩段進口1. 5D （D為管道內徑）處達到最大，7D后趨于平穩；脈動壓強在距齒墩段進口1. 3D～1. 6D達到最大，然后急劇衰減，在距進口5. 6D處趨于平穩。

關鍵詞：齒墩式內消能工；過流能力；消能率；局部水頭損失系數；紊動強度

內消能工是在泄水建筑物內部，通過過流斷面的突變或其他工程措施，人為制造大紊動的旋滾，使水體部分內能轉化為熱能，達到消能目的的消能設施。內消能工主要分為突擴突縮式消能工和旋流式消能工兩大類。突擴突縮式消能工分為孔板式消能工和洞塞式消能工兩種[1-9]。多級孔板式消能工已在黃河小浪底水利樞紐工程的泄洪洞中獲得應用[10]；加拿大的Mica壩[11]在20世紀60—70年代已成功應用了洞塞式消能工。……