弗劳德数及雷诺数对泄洪洞高速水流掺气的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：马斌，张子良，缑文娟，张楠，王天源

单位：（天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室

摘要：基于两河口电站深孔泄洪洞建立试验模型，研究弗劳德数及雷诺数对高速水流掺气的影响。研究结果表明：随着弗劳德数及雷诺数的增大，水流掺气效果增强，且同断面掺气浓度分别呈“C”形分布、“S”形分布及“一”字分布；将测量断面相对位置与断面掺气浓度分布规律对比得出，挟气区、耗散区、均匀掺气区的相对位置分别为0~1，1~1.5及1.5以后；水流底部掺气浓度沿程逐渐减小，平均掺气浓度沿程先增大后减小，且水流底部掺气浓度随着弗劳德数及雷诺数的增大而逐渐增大，平均掺气浓度随着弗劳德数的增大及雷诺数的减小而逐渐增大；还研究总结了空腔负压、通风井底部、空腔末端附近及水流脉动压强的优势频率范围，分析了空腔长度、保护长度、气水比及空腔负压指数与弗劳德数的变化关系。

关键词：泄洪洞,高速水流,掺气浓度,弗劳德数,雷诺数,脉动压强

基金资助：国家自然科学基金项目（52379077）； 云南省重点研发计划项目(202203AA080009)； 天津市应用基础研究项目(22JCYBJC01180)； 河北省自然科学基金项目（E2023402015）