垂直洞塞出口冲击区壁面压强特性
【摘要】 垂直洞塞作为一种新型消能工，其出口水流状态可视为淹没射流，出流区域为射流冲击区，受结构自身特点的影响，该类射流的流速大，射流冲击区壁面受到的压强大，为探索垂直洞塞出口冲击区附近有界区域内的壁面压强分布规律，为结构设计及水力设计提供科学依据，作者结合某大型泄洪洞工程，采用模型试验、理论推导及数值模拟相结合的方法，针对不同的出口射流流速及不同压坡位置，研究了垂直洞塞出口射流冲击区的壁面压强特性。结果表明：冲击压强的试验和数值模拟结果吻合良好；当轴线上压强测点同压强最大值处的距离和压强半宽值的比值小于1时，试验及数模得到的壁面压强与理论分析曲线贴合，但当该比值大于1时，且压坡段与射流中心之间距离和射流直径之比较小时，两者结果明显高于理论曲线，理论曲线此时不适用。定量分析表明：随着下游压坡段与射流中心之间距离的增加，底板轴线压强分布逐渐贴合理论曲线；当压坡段与射流中心之间距离和射流直径之比大于2.35时，冲击区下游压坡段位置对底板压强半宽值无显著影响，各试验组次中底板压强半宽约为射流直径的0.3倍；射流冲击区内，顶部和侧壁壁面的压强随着离射流中心的距离减小而降低，在泄洪洞上游封堵处压强达到最大
