论船闸输水反弧阀门廊道减蚀防振措施——Ⅱ.空化成因与流态振荡机理探讨

摘要

输水反弧阀门廊道的空蚀、门振与声震,是高水头船闸设计需要解决的关键技术问题。本文第1部分分析了急变分离流现象的特点、总结了工程问题与研究设计现状。在本部分,结合对近几年研究成果的总结,分析了水流空化成因与流态振荡机理,为探讨合理的减蚀防振措施提供理论依据。文中分析了旋涡空化、门楣缝隙空化、阀门底缘空化与粗糙壁面空化的特点与成因,强调在设计中应特别重视可能的旋涡型空化,认为小开度的水流振荡属于低频拍动现象,其Strouhal数小于0.025,而大开度发生的旋涡合并与分裂脱落是诱发剧烈流态振荡的根源,其Strouhal数为0.2左右。为探明阀门廊道内复杂的急变分离流现象,应当结合数值计算、模型试验与原型观测方法继续深入研究。