SL 157-2010 掺气减蚀模型试验规程.pdf
- 文档部分内容预览:
5.0.1掺气减蚀模型,应遵循3.0.1条相似准则,按弗劳德相 似准则设计。 5.0.2模型比尺的选择,宜满足3.0.2条规定。 5.0.3当模型不能满足3.0.2条时,可按3.0.3条处理。 5.0.4对新型掺气减蚀设施和大型工程上的掺气减蚀设施,宜 进行减压模型试验,研究该设施自身的过流空化特性。
5.0.1掺气减蚀模型,应遵循3.0.1条相似准则,按弗劳德相 似准则设计。 5.0.2模型比尺的选择,宜满足3.0.2条规定。 5.0.3当模型不能满足3.0.2条时,可按3.0.3条处理。 5.0.4对新型掺气减蚀设施和大型工程上的掺气减蚀设施,宜 进行减压模型试验,研究该设施自身的过流空化特性。
5.0.5模型设计其他要求按SL155的相关规定执行。
6.0.1应绘制模型总体布置图、结构物模型详图和测点布置图, 并提出模型加工及安装精度要求。 6.0.2当模型通气系统未能满足几何相似时 电线电缆标准,通气管进口宜制 作成喇叭形。 6.0.3通气管接头必须进行漏气检查,保证密封完好。通气管 风速量测断面(或气体流量计位置)与进口距离宜大于6倍 管径。 6.0.4模型制作安装完成后,应进行检查与校核,并有完整 记录。
7.0.1试验应符合以下要求: 1掺气浓度与通气量应进行多次重复测量,取其平均值: 2采用电阻式掺气浓度仪时,应在清水中调零。在试验过 程中,应随时监控水质与水温变化对试验结果的影响,并进行 校正。 3热丝风速仪应在与模型相同气温下调零,试验过程中进 行调零复核。
7.0.1试验应符合以下要求:
7.0.2观测应包括以下内容:
8.0.1应整理空腔长度与相关水力要素(如弗劳德数等)及掺 气设施几何特性(如坎高、底坡等)的关系。 8.0.2应整理各种工况下掺气设施下游过流面掺气浓度的沿程 分布。 8.0.3应计算通气量和气水比,并分析气水比与相应水力要素 之间的关系。
8.0.4应对掺气减蚀设施的效果与运行条件进行综合分析
8.0.5有关水位与流量关系、沿程压力、流速、水面线等资料
执行本标准时,标准用词应遵循
中华人民共和国水利行业标准
总则 13 2 一般规定··· 14 相似准则· 16 试验设备与量测仪器 17 模型设计.. 18 模型制作与安装 19 试验方法与观测内容.. 20 资料整理与分析. 21
1.0.1掺气减蚀是保障泄水建筑物免遭空蚀破坏的有效技术措 施,为规范试验研究技术和方法,确保掺气减蚀设施能够正常发 挥作用,拟定本标准。 1.0.2掺气减蚀模型试验规程,主要是针对高水头明流泄槽上 掺气减蚀设施的选型研究而制订,但在一些特殊的泄水建筑物 如竖井并溢洪道)中,有时也需要设置掺气减蚀设施。因此,将 “各类明流泄水建筑物”修订为“各类泄水建筑物”,以扩大标准 的应用范围。
1.0.1掺气减蚀是保障泄水建筑物免遭空蚀破坏的有效技术折 施,为规范试验研究技术和方法,确保掺气减蚀设施能够正常发 挥作用,拟定本标准。
2.2.2掺气减蚀设施,只有在形成稳定掺气空腔的前提下才能 发挥其应有的作用,而当运行水位较低、掺气空腔不能形成或不 急定时,不仅不能发挥减蚀作用,反而可能成为新的空化源。因 此,需要收集泄水建筑物特殊运行条件的基本资料。
2.3.1在报告正文中应明确如下内容
(1)说明和论述掺气设施各种工况下的水流流态、掺气空腔 特性、回潮水流情况、水面线等: (2)阐明各种工况下,模型中掺气设施下游过流面掺气浓度 的沿程变化。 (3)阐明各种工况下,通气管进气量及其变化规律。 (4)当模型流速不小于6m/s时,不宜按弗劳德相似准则进 行通气量的换算时,应对通气量进行修正,并对引申方法作出说 明,以便合理设计原型通气管的尺寸(一般认为原型通气管的风 速应小于60m/s,见水工隧洞相关设计规范)
3.0.1指出遵循弗劳德相似准则。即:
3.0.1指出遵循弗劳德相似准则。即:
长度比尺:L 流速比尺:U,=L, 流量比尺:Q.=L,号 时间比尺:T,二L, 糙率比尺:n,=L, 对手掺气减蚀模型试验中原型、模型之间的相似关系,运今 仍在探索研究中。但掺气减蚀设施的防蚀效果已得到公认,并为 已建工程的运行实践所证实。 3.0.2强调模型掺气设施处的水流流速宜不小于6m/s,确保模 型水流的紊动度足够大,使水流能自掺气。已有研究表明,当满 足这一条件时,模型实测的通气量能近似按弗劳德相似准则引申 至原型。关于模型中掺气设施下游过流面掺气浓度与原型的相似 性,自前尚在研究中。对于需要设置多道掺气减蚀设施的长距离 大型泄洪洞或溢洪道而言,受试验条件限制,往往很难保证模型 中每道掺气设施处的水流流速都不小于6m/s,但仍可进行掺气 减蚀设施的选型研究。
4.0.1掺气减蚀模型试验,一般采用单体模型进行,也可截取 含掺气设施的部分结构物进行局部模型试验研究。设备必须通过 定期自检,自检周期一般为3~5年。 4.0.2目前,在量测水流掺气浓度时使用较多的是电阻式掺气 浓度仪,由于模型水质与水温的变化都会影响量测结果教育标准,因此要 求来流平稳、水质稳定。 4.0.3~4.0.4模型试验用的专用量测仪器有掺气浓度仪、风速 仪、气体流量计
5.0.1~5.0.3.根据国内外掺气减蚀设施水工模型试验的经验: 均认为应按弗劳德相似准则设计模型,而模型比尺的确定,应使 模型掺气设施部位的水流流速大于6m/s,否则,模型通气量向 原型引申时,需考虑模型的缩尺影响。在条件允许时,宜采用尽 可能大的模型比尺。 5.0.4强调研究掺气减蚀设施自身的过流空化特性,提高选型 的合理性和可靠性
对模型制作与安装应注意事项提出具体要求,以提高试验测 试数据的精度,保证研究成果的准确性和可靠性
7.0.1在测量水流掺气浓度和通气管通气量时,对同
8.0.2由于模型与原型不相似,模型中的掺气浓度沥青路面标准规范范本,只供优化 掺气减蚀设施体型时参考。 8.0.3整理通气量资料时,通常采用气水比与弗劳德数等水力 参数进行分析。
Qa Qw Fr = 2 Vgh
式中β气水比; Fr—弗劳德数; Qa通气量,m /s; 水流量,m3/s; U 坎上平均流速,m/s; h 坎上平均水深,m; 重力加速度,m/s。 当模型中水流流速小于6m/s时,模型通气量向原型引申 时,需考虑模型的缩尺影响。
....- 相关专题: