[156～165-95]水工(专题)模型试验规程

试验内容与方法
试验方法 设备充水 要求水中含气量少且稳定 没有肉眼明显可见的气泡 水质透明 减压或加压运行 使其达到要求的相似真空度 减压箱 或水流空化数相等 循环水洞 高压箱 观测内容 测量气压 测量水温 测定水中含气量或水的抗拉强度 测量压力 测量流量 根据试验要求计算或测量流速
观测水流初生空化现象及相应条件 观测水流空化生成和消失的演变过程 有特殊要求时 观测非恒定水流的空化特征 应用噪声仪或高速摄影机等测定及记录初生空化的水力 条件 其他有关数据采集方法 按 水工 常规 模型试验规 程 执行
试验内容与方法
试验方法
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
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
必要时按
条要求进行减压模型试验
观测内容 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 测量通气管内风速 计算通气量 测量掺气坎 槽 上水深 压力 测量或计算掺气坎 槽 上的流速 测量掺气坎 槽 射流空腔长度 流态及空腔内负压 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
按
条要求 分析对比恒定与非恒定水流的空化特
性
应对试验成果的引伸 比尺影响提出分析意见和建议
提出消除水流空化的工程措施和有关建议
有关报告编写的其它要求 应遵循 水工 常规 模型试
验规程 的规定
掺气减蚀模型试验规程
总则
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
工作段的情况 长模型过流边壁糙率应尽量满足或接近相似要求 连接牢
固平整 模型中需设有保证循环水回到工作段时含气量保持稳定的
设施 其他要求按 水工 常规 模型试验规程 执行
模型制作与安装
模型制作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
模型制作安装完成后 应进行检查与校核 并有完整记录 其他有关模型制作 安装及量测设备安装等要求 按 水 工 常规 模型试验规程 执行
条要求确有困难时 可按
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
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
对新型掺气坎 槽 或大型工程上的掺气减蚀设施 宜进
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
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
本规程应遵循 水工 常规 模型试验规程 和有关标准
水科技
号
部直属各单位 各省 自治区 直辖市水利 水电 厅 局 根据部 年水利水电技术标准制 修 订计划 由部科学
技术司主持 南京水利科学研究院主编的 水工 常规 模型试 验规程 和中国水利水电科学研究院主编的 水工 专题 模型 试验规程 经审查批准为水利行业标准 并予以发布 标准的名 称和编号为
水工 常规 模型试验规程 水工 专题 模型试验规程 本标准自发布之日起生效 在实施过程中各单位应注意总结 经验 如有问题请函告部科学技术司 并由其负责解释 标准文本由中国水利水电出版社出版发行
一九九五年七月二十一日
前言
水工 专题 模型试验规程
系根据水利部
技术监督委员会 技监办
号文通知编制的
本规程主编单位 中国水利水电科学研究院
本规程参编单位 南京水利科学研究院 长江科学院
规程编制工作自 年 月召开分工协调会到 年 月完
成规程报批稿 约一年时间 在编写过程中 曾将规程和条文说
明征求意见稿发送有关规划设计 科研 院校等 个单位征求意
水流空化模型试验规程
总则
为统一水流空化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
本规程适用于在减压箱 循环水洞 高压箱等专用试验设 备中进行各类过流面和绕流体水流空化模型试验
水流空化模型试验应根据试验任务要求编写试验研究大 纲 包括 工程 或课题发展 概况 试验研究目的和要求 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 预期成果目标及试验研究负责人 和参加人员等
会后按审查意见进行修改和补充 完成报批稿
本规程包括 个专题规程 每个 专题 规程均附有相应的
条文说明 对规程的一些条文作必要的解释 并简要的阐述条文
规定的主要依据及使用条文应注意的问题
水工 专题 模型试验规程在国内是第一次编制 虽组织专
家多次讨论 编制者尽最大的努力 但仍难免存在一些不足之处
敬请读者和有关领导批评指正
进行
减压箱质量应符合下列要求
工作段前后应有可靠的稳水设施 保证试验时模型上
下游水位稳定
箱体内壁必须经防锈处理 边壁平整光滑 其自身初生
空化数应小于模型体型的初生空化数
箱体气密性要好 连续抽气能达到的真空度应不低于
每次抽气达到相似真空度后 维持恒定真空度 真空度
变化小于
的时间应不小于
工作段宽度应大于
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
掺气浓度量测仪
风速仪
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
模型设计
掺气减蚀试验模型 应遵循
条相似准则按佛劳德模
型定律设计模型
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
条要求
当泄 水 建 筑 物 模 型 满 足
本规程应遵循 水工 常规 模型试验规程 和有关标准
相似准则
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
模型与原型的水流空化数应相等 模型空化水流不能满足雷诺相似律 在满足水流流态相似 的前提下 仍能进行水流空化试验 但应考虑比尺影响
试验设备与量测仪器
泄水建筑物的整体模型水流空化试验一般在减压箱内进 行 绕流体及局部模型水流空化试验一般在循环水洞或高压箱内
见 根据各单位返回的 份书面意见 对规程和条文说明的征求
意见稿进行了修改和补充后提出了送审稿 水利部科技司于
年 月在北京召开审查会
参加本规程审查单位 中国水利水电科学研究院 南京水利
科学研究院 长江科学院 黄委会水利科学研究院 西北水利科
Fra Baidu bibliotek
学研究院 松辽委水利科研所 天津院水利科研所 清华大学
河海大学 武汉水利电力大学
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
其他要求按 水工 常规 模型试验规程 执行
模型制作与安装
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
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 倍管径
通气管和接头必须注意密封 应作漏气检查 模型制作安装完成后 应进行检查与校核 并有完整记录 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
多点压力仪 巡回检测阀等 流量计 孔板 电磁流量计等 水位计 测针 电传水位计 超声水位仪等 温度计 标准水银温度计 半导体点温计 多点温度仪
等 流速仪 激光流速仪 空化监测仪 噪声仪 超声波空化探测仪 数字频谱分
析仪 闪光测频仪等 含气量测定仪 测氧仪 含气量测仪等 高速摄影机 快速摄像机等 其他有关数据采集和二次仪表 应遵循 水工 常规 模
相似准则
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
模型掺气设施处水流速度宜大于
当模型掺气设施处不能满足
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
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
试验设备与量测仪器
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
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
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
型试验规程 的规定
模型设计
水流空化试验模型 应遵循
条相似准则 按
佛劳德模型定律设计模型
在满足
条规定条件下选定模型比尺 确定模型截取
范围 当模型置于循环水洞或高压箱中进行试验时 试验段阻塞
度宜小于
按
条规定及选定的模型比尺确定相似真空度 减压
箱 或调整压力与流速 循环水洞 高压箱
对模型材料必须作强度校核计算 特别是当模型边壁作为
资料整理与分析
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
整理出空腔长度与掺气坎 槽 体型 如坎高 底坡等 的关系
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
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
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
模型试验规程 执行
报告编写
从流动相似和水流空化数相等方面 论证模型的相似性和 比尺选定的合理性
当截取泄水建筑物局部 在循环水洞或高压箱中进行试验 时 应论证模型相似性和成果的可靠程度
应提出空化初生和消失时的水流空化数 流态及相应的各 项实测水力参数
应对相似条件下空化源的位置 空化特性及可能造成的危
害出作分析
固定式陡槽 除槽身坡度固定外 其他同
要
求
模型试验用的主要附属设备有
流量供应系统
活动测车及控制设备
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
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
试验用的主要量测仪器有
压力传感器
流速仪
气塔 高压泵 水泵 电机等 应购置符合国家标准的产品 或
委托持有相应许可证的单位设计和制造
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 且其技术指标应满足试验测试要 求
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
试验用的主要量测仪表如下 测压计 压力表 压力传感器 压差变送器 气压计
资料整理与分析
绘制各种运行工况的水流时均压力分布图 必要时还包括
脉动压力特征和谱曲线
整理出各种运行工况下的计算或实测流速成果
整理空化初生和消失时的水流空化数及相应的各项水力
参数
分析在各种运行工况下空化现象的特征
按第
条要求 整理分析非恒定流的空化特征
提出空化现象的照片或录像
其他流量 水位等成果的整理与分析 按 水工 常规
高度大于
侧壁需有足
够面积的透明观察窗
工作段附近的环境噪声宜小于
循环水洞质量应符合下列要求
工作段前后应有良好的收缩曲线和扩散曲线 以保证工
作段内流速分布均匀 水流来流紊动度宜小于
洞身内壁必须经防锈处理 边壁表面平整光滑 其自身
初生空化数应小于试验体的初生空化数
洞身密封性要好 加压或减压之后维持恒定压力的时间
目
次
前言 水流空化模型试验规程 掺气减蚀模型试验规程 水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型
试验规程 闸门水力模型试验规程 冷却水工程水力 热力模型试验规程 航道水力模型试验规程 船闸水力模型试验规程 水电站有压引水系统模型试验规程 施工导流模型试验规程 施工截流模型试验规程 溃坝模型试验规程 滑坡涌浪模型试验规程 附加说明
应不小于
工作段附近的环境噪声宜小于
工作段侧壁需有足够面积的透明观察窗
高压箱质量应符合下列要求
箱体内壁必须经防锈处理 边壁要平整光滑 箱体自身
初生空化数应小于模型体型的初生空化数
箱体密封性能要好 加压之后维持恒定压力的时间应不
小于 以保持稳定的工作水头
其他要求同
空化模型试验的主要附属设备包括 真空泵 空压机 除
,
中华人民共和国行业标准
水工 专题 模型试验规程
发布
实施
中华人民共和国水利部 发布
中华人民共和国行业标准
水工 专题 模型试验规程
主编单位 中国水利水电科学研究院 批准部门 中 华 人 民 共 和 国水 利 部
中华人民共和国水利部
关于发布 水工 常规 模型试验规程
和 水工 专题 模型试验
规程
的通知