通气减蚀通气减蚀的应用

在水流中通入空气以减免过水壁面空蚀破坏的措施。通气减蚀最早应用于水轮机及船舶螺旋槳等处1 945年美国垦务局在波尔德坝(Houlder Dam)的泄洪洞内进行过通气减蚀试验。1960年为了修复大古力坝(Grand Coule Dam)的坝内泄水孔出口收缩段下游也曾利用通气作為防止空蚀破坏的技术措施。1970年建成的坝高为73 m的冯家山水库是中国第1个采用通气减蚀的工程

通气减蚀通气减蚀的作用

有关通气减蚀的机悝至今尚未十分清楚，其作用目前公认的有：

(1)在水流中通入空气以减小水流中的局部负压从而增大其空化数，减弱空化强度或抑制空化

(2)掺气水流与空泡流充分混合，空泡可成为含气空泡减少了空泡溃灭时释放的能量。

(3)空泡为气泡群所包围形成气垫，空泡溃灭时释放嘚能量部分为气泡吸收

通气减蚀通气减蚀的方法

(1)自然掺气。例如在管道内闸门后常形成较大负压以致常常发生空化工程上常利用负压吸入空气，并利用门后漩滚水流使水气充分掺和以达到减蚀的目的在自由溢流情况下，溢流的紊流边界层发展到水面后也会形成自然掺氣当其达到一定掺气浓度时，掺气向底部扩散可对溢流面起一定的防蚀作用。

(2)人工通气常用于具有自由水面的溢流坝面。采用人工通气设施使溢流面在水流作用下产生局部负压，负压吸入空气；由于这种掺气水流贴近溢流向水层中具有较高的掺气浓度因此可以使通气设施的下游溢流面受到保护而不致发生空蚀破坏。

水轮机和船舶螺旋桨叶片空化区中有时也通入压缩空气以减免空蚀

通气减蚀人工通气设施的布置形式

随保护的部位不同有以下几种形式。

(1)为了减免溢流坝闸墩后向的空蚀破坏可使用宽尾墩，在宽尾墩后形成超空穴掺氣；

(2)为了减免消能工的空蚀破坏可使消能工的体形便于掺气，如“宽头”形式可以使水流在墩侧分离掺气。

(3)为了减免溢流坝的空蚀破壞可于坝面上设置：①挑坎；②跌坎；③跌坎加通气槽；④挑坎加跌坎；⑤挑坎加通气槽。有时还可在坝面上设置分流墩水流在墩尾形成通气空腔可达到掺气的目的。

选择通气减蚀形式时应注意：使水舌下的空腔足够大力求水流平顺，不致恶化水流体形力求简单并鈈被水流泥沙充塞。

• 1. ．中国农业大学农业数字博物馆[引用日期]