掺气减蚀模型试验规程

掺气减蚀模型试验规程SL157-951总则1.0.1为统一掺气减蚀模型的试验研究方法与技术要求,提高试验研究成果的科学性,准确性和可靠性,特编制本试验规程.1.0.2本规程适用于各类明流泄水建筑物的掺气减蚀设施模型的试验研究.1.0.3应根据试验任务要求编制试验研究大纲,包括工程(或课题发展)情况,试验研究目的与要求,工程设计方案和必备资料,模型设计和试验研究方法,试验设备和量测仪器,试验研究进度计划,预期成果,目标,试验研究负责人和参加人员等.1.0.4本规程应遵循《水工(常规)模型试验规程》SL155-95和有关标准.2相似准则2.0.1模型应满足几何相似,水流的运动相似和动力相似,遵循佛劳德相似准则.2.0.2模型掺气设施处水流速度宜大于6m/s.2.0.3当模型掺气设施处不能满足2.0.2条要求时,在保证水流流态相似的前提下,仍可进行掺气设施选型研究.但模型实测通气量向原型引伸时,应考虑比尺影响.2.0.4掺气设施下游的沿程掺气浓度,模型中尚难以获得相似.模型中的掺气浓度,只供相对比较参考.3试验设备与量测仪器3.0.1掺气减蚀设施模型试验,一般需利用高水箱或高速陡槽专用设备.其专用设备的技术要求是：(1)高水箱.应有足够大的容积,供水能力和高度,并设有可调节的平水设施,来流稳定和顺畅.(2)活动式陡槽.槽长,槽宽和槽深应能满足试验要求,变坡范围较大,槽身应有足够刚度.过流面平整,侧壁透明(至少一边).来流水深和流速分布均匀,并应有足够大的供水能力.(3)固定式陡槽.除槽身坡度固定外,其他同3.0.1(2)要求.3.0.2模型试验用的主要附属设备有：(1)流量供应系统；(2)活动测车及控制设备.3.0.3试验使用的量测仪器仪表,凡属市场购置,应有国家或行业技术监督部门颁发的合格证,且其技术指标应符合试验测试要求.3.0.4自行研制的仪器仪表,应经相应的技术监督部门鉴定合格,方可使用.3.0.5试验用的主要量测仪器有：(1)压力传感器；(2)流速仪；(3)掺气浓度量测仪；(4)风速仪.3.0.6水位测针,测流量设备,以及测量数据采集处理等二次仪表,应遵循《水工(常规)模型试验规程》的有关规定.4模型设计4.0.1掺气减蚀试验模型,应遵循2.0.1条相似准则按佛劳德模型定律设计模型.4.0.2根据工程水力指标,试验任务,以及试验设备和测试技术等条件,选择模型比尺时,宜尽量满足2.0.2条要求.4.0.3当泄水建筑物模型满足2.0.2条要求确有困难时,可按2.0.3条处理.亦可截取包括掺气坎(槽)在内的上,下游有关泄槽段,置于高速水流槽中,对掺气坎(槽)作选型研究.4.0.4对长泄水建筑物糙率不相似会带来明显影响的模型,特别是在有多道掺气坎(槽)的情况,除应满足几何相似外,模型材料的选择应尽量满足或接近糙率相似的要求,或考虑其他校正措施.4.0.5对新型掺气坎(槽)或大型工程上的掺气减蚀设施,宜进行减压模型试验,研究坎(槽)自身的过流空化特性和通气效果.4.0.6其他要求按《水工(常规)模型试验规程》执行.5模型制作与安装5.0.1应绘制模型总体布置图,结构物模型详图,测点布置图,并提出模型加工及安装要求.5.0.2当模型通气系统未能满足几何相似时,通气管进口宜制成喇叭型,测风速断面与进口距离不得小于6倍管径.5.0.3通气管和接头必须注意密封,应作漏气检查.5.0.4模型制作安装完成后,应进行检查与校核,并有完整记录.5.0.5其他关于泄水建筑物模型制作,常规测量设备安装等要求,按《水工(常规)模型试验规程》执行.6试验内容与方法6.0.1试验方法：(1)试验开始时,掺气传感器应置于模型试验水体中进行清水调零,试验过程中间和试验完毕后,应进行调零复核；(2)热丝风速仪应在与模型相同气温条件下调零,试验过程中间进行调零复核；(3)必要时按4.0.5条要求进行减压模型试验.6.0.2观测内容：(1)选择掺气坎(槽)射流空腔下游若干断面重点测量底部掺气浓度分布；(2)测量通气管内风速,计算通气量；(3)测量掺气坎(槽)上水深,压力；(4)测量或计算掺气坎(槽)上的流速；(5)测量掺气坎(槽)射流空腔长度,流态及空腔内负压.6.0.3关于泄水建筑物泄流量,沿程压力,水深和流速的测量,以及数据采集处理方法,按《水工(常规)模型试验规程》执行.7资料整理与分析7.0.1整理出空腔长度与各相关水力要素(如佛劳德数,单宽流量等)的关系.7.0.2整理出空腔长度与掺气坎(槽)体型(如坎高,底坡等)的关系.7.0.3整理出空腔内负压与水力要素,体型参数及通气系统参数［如单宽流量,单宽气量,坎(槽)型式］关系.7.0.4整理出掺气坎(槽)不同工况时坎下沿程掺气浓度的变化关系.7.0.5整理出气水比与相应水力要素(如佛劳德数或流能比)的变化关系.7.0.6有关水位与流量关系,沿程压力,流速,水面线等资料的整理,按《水工(常规)模型试验规程》执行.8报告编写8.0.1说明和论证掺气坎(槽)不同工况时的水力特征.8.0.2阐明掺气坎(槽)不同工况时,坎下模型掺气浓度的变化.8.0.3阐明掺气坎(槽)不同工况时,通气管进气量及其变化规律.8.0.4分析通气量的缩尺影响,当模型不能满足2.0.2条要求时,应对通气量的引伸提出校正方法.8.0.5推荐掺气坎(槽)的优化体型和尺寸,并论证掺气减蚀的效果.8.0.6对掺气坎(槽)的运行条件和施工质量提出要求和建议.8.0.7有关报告编写的其他要求,应遵循《水工(常规)模型试验规程》的规定.