水垫塘冲击区掺气浓度对脉动压强作用的试验研究Experimental study on effect of aeration concentration on fluctuating pressure in impacted region of plunge pool
马文韬,杨红宣,张功育,赵伟,王海军
摘要(Abstract):
采用水工模型试验,研究泄流进入水垫塘后在水垫塘底板冲击区内掺气浓度对脉动压强的作用。通过改变掺气量,使水垫塘内水体的掺气浓度发生变化,开展不同的掺气浓度对水垫塘冲击区底板脉动压强影响的研究。结果表明:在保持水垫深度和泄流流量不变的情况下,增加掺气量,水垫塘冲击区同一测点水体掺气浓度值随掺气量的增加而增加。水垫塘冲击区内掺气浓度分布规律为在冲击点处达到最大值,由冲击点向上、下游递减;冲击区底板总动水压强的峰值随掺气量的增加而降低;脉动压强的方差值随掺气量的增加而减小,即脉动变幅减小。脉动压强的概率密度分布为正态分布,分布曲线随掺气量的增加而变陡、变窄,脉动强度系数分布集中,即方差变小,压强峰值减小,脉动强度减小。同一测点脉动压强的频谱分布规律一致,其优势频率集中在低频范围,随掺气量的增加,脉动幅值降低,即脉动压强降低。
关键词(KeyWords): 水垫塘;掺气浓度;脉动压强;概率密度;频谱特性
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目“高坝泄洪消能不同水流结构下气体迁移扩散运动机理研究”(51669007)
作者(Author): 马文韬,杨红宣,张功育,赵伟,王海军
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2018.04.011
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