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SL 156-2010 水流空化模型试验规程.pdf4.0.8其他有关数据采集器和二次仪表，应遵循SL155的 规定。
5.0.1水流空化试验模型应按正态模型设计，遵循弗劳德相似 准则。 5.0.2应根据设备规模和试验要求确定模型几何比尺，并应按 3.0.2条规定确定减压箱的相似真空度或调整循环水洞和高压箱 的压力与流速。 5.0.3当模型置于循环水洞和高压箱中进行试验时，试验段阻 塞度宜小于15%。 5.0.4当模型结构物作为循环水洞工作段时，模型材料应有足
5.0.5长模型的过流边壁糙率宜满足相似要求。
5.0.6减压箱和循环水洞应设有保证循环水回到工作段时含气 量保持稳定的设施。
GB/T 32369-2015 密封胶固化程度的测定5.0.7 模型制作应绘制模型总体布置图、结构物详图和测点布 置图等
5.0.7模型制作应绘制模型总体布置图、结构物详图和测点
5.0.8模型制作及安装除应符合SL155外，还应满足下！
1过流面曲线段和连接段应平顺光滑。 2连接处安装高程和横向尺寸的最大误差应为士0.5mm， 并应进行光滑处理。
6.0.1试验应按以下要求操作
6试验操作要求与观测内容
6.0.1试验应按以下要求操作： 1 减压模型试验应根据试验运行条件调整水量。 2） 应检查并确认仪器、设备处于正常工作状态。 3 减压模型试验正式测试前应在相似真空度状态下预先运 行，使试验水体含气量处于稳定状态。 4水流空化试验过程中，水温变化每小时应不大于 ±0.5℃。 5利用循环水洞、高压箱进行水流空化试验，正式测试前 应加压至水流空化数相等的状态下预先运行，使试验水体含气量 处于稳定状态。 6水流空化试验过程中未发现空化信号时，应反复观测 判定。
6.0.2测试内容应主要包括下列项目：
测量大气压力和相对真空度： 测量水温； 测量动水压力； 测量流量； 根据试验要求计算或测量水流速度； 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； 测量水流空化噪声。
6.0.3流量、压力及流速的数据采集方法按SL155执行
6.0.3流量、压力及流速的数据采集方法按SL155执行
7.0.1应做好完整的试验记录，及时整理和分析试验资料。 7.0.2应绘制各种运行工况的时均压力分布图，必要时还应分 析脉动压力特征值和谱曲线。
7.0.3应整理出各种运行工况下的计算或实测流速成果。
7.0.5应提供空化初生或消失时的水流空化数、流态及相应日
7.0.7 流量和水位等其他成果的整理与分析应按SL155执行。 7.0.8应对相似条件下空化源的位置、空化特性及可能造成的 危害作出分析。
SL 156=2010
总则 15 一般规定 16 相似准则 17 试验设备与量测仪器 19 模型设计与制作安装.. 21 试验操作要求与观测内容.· 22 资料整理与分析 23
筑物单体和局部模型的减压试验及在循环水洞、高压箱或其他专 用设备中进行的各种类型过流面，如门槽、掺气坎、闸墩、消力 坎、消力墩、圆柱体、叶片及特种绕流体等局部模型试验。 本标准只针对水流空化模型试验，未涉及其他类型（如磁致 伸缩、电火花等）产生空化的模型试验及与材料性能有关的空蚀 模型试验。
不同泄水建筑物的水流空化特性有很大差异，研究重点也应 该有所区别。针对具体的研究项目编写试验研究大纲，明确水流 空化模型试验的研究目的和研究内容，对顺利完成研究项目，提 高研究成果质量具有指导意义。
2.2.1泄水建筑物的布置及体型是选择模型比尺和进行模型设计 的基础资料，也是选择合适的试验设备和试验方法的主要依据。 2.2.2泄水建筑物的水流空化特性不仅与其体型布置有关，而 且随着运行条件变化。水库的特征水位、泄水建筑物的泄流能力 及运行条件是进行水流空化试验和判断水流空化状态的必要的基 础资料。 “基本资料”是进行水流空化试验的重要基础资料，本次修 订作为新增内容列入条文。
2.3.3在循环水洞或高压箱中进行局部模型试验，水流多是
维，且无自由面，因此，应该重视模型过流面边界条件和来流水 力条件的相似性，并对试验成果的可信度作出分析
3.0.1“动力相似”在水流空化模型试验中一般不可能严格满 足。水流空化模型试验中“重力相似”仍是主要因素，故提出遵 循弗劳德相似准则，即说明水流空化模型试验的相似关系仍然符 合下列关系，
长度比尺： 流速比尺： 流量比尺： 时间比尺： 糙率比尺：
Lp Lr= =LM U, =L,2 Q,=L, T, =L, n,=L,
说明：注脚“P”指原型，“M”指模型，“”指比尺。 液体介质的黏性、表面张力、介质中自由气核的数量、大小 等因素对空化的产生及发展都有不同程度的影响。按照弗劳德相 以准则设计的水流空化模型不能满足雷诺相似准则和水质完全相 似的条件。大量研究结果表明，按照弗劳德相似准则设计的模 型，在水质相对稳定，保持模型与原型的水流流态相似，控制模 型与原型水流空化数相等的条件下得到的试验结果是可信的。但 对剪切空化则应分析雷诺数对初生空化的影响，必要时须对试验 研究结果进行缩尺影响校正。 墙武於时票
求模型与原型的水流空化数相等。即
(p+pa=pu Km=Kp= P+P p0° /2 pV°/2
式中 KM、Kp 模型、原型的水流空化数： paPa 模型、原型的大气压力（与高程有关），Pa;
p、P，—一模型、原型的汽化压力（与水温有关），Pa; U、V模型、原型的平均流速，m/s; p—水的密度，kg/m3。： 应指明计算模型压力力和流速的参考断面位置。 根据模型与原型水流空化数相等的原则，确定试验时减压箱 中要求控制的真空度。为了确定体型的初生空化数和探索空化变 化的规律，也可改变真空度而进行系列试验。 在循环水洞和高压箱中进行水流空化试验时，要根据模型与 原型水流空化数相等的原则确定参考断面的流速和压力。 原规程中的2.0.3条款不是相似准则，因此，删除取消。有 关水流流态相似的要求已在模型设计中予以考虑。
4.0.1水流空化单体模型试验是以一个泄水建筑物（如单个表 孔、深孔、溢洪道等）为对象进行的水流空化模型试验研究，这 种单体模型的过流断面尺寸相对较大，一般选择在减压箱中进行 试验。对于长度较大的泄水建筑物，可以针对其关键部位进行水 流空化特性研究，这种局部模型试验也可以在减压箱中进行。绕 流体、闸墩、凸体及缝隙模型的水流空化试验要求在高流速下进 行，其试验设备选择循环水洞和高压箱。 4.0.2原规程3.0.2（3）条款规定减压箱“连续抽气能达到的 真空度应不低于98.5%。每次抽气达到相似真空度后，维持恒 定真空度（真空度的变化小于一0.5%）的时间应不小于2h。” 是根据中国水利水电科学研究院减压箱设备的检测性能指标确 定的。自前，国内部分减压箱的密封性能达不到该指标，但 般情况下仍能满足水流空化模型试验的要求，能够进行正常的 减压模型试验。本次修订对减压箱的密封性能指标进行了调 整，修改为“连续抽气能达到的真空度应不低于97%。减压除 气后维持稳定真空度（真空度变化小于一0.5%）的时间应不 小于1h”。 水流空化噪声具有高频特性，频率20kHz以下的环境噪声 对水流空化试验结果的分析判断影响微小，故对工作段附近的 环境噪声修改为“在20kHz以上频段的环境噪声宜小于 70dB"。 4.0.5近10年来，信号采集和传输技术发展迅速，空化噪声信 号分析在水流空化试验中的应用已经比较普遍，高频噪声频谱分 析仪和高频大容量计算机数据采集分析系统的分析信号频率已达 200kHz以上，完全能够满足空化噪声信号分析的要求。原规程 3.0.8（6）条中推荐的超声波 文和闪内光测频仪口很少使
用，本次修订不再作为推荐的仪器设备。 4.0.6~4.0.8量测仪器、仪表的性能与试验测试结果直接相 关，规范量测仪器和仪表的性能要求是保证试验成果准确性和可 靠性的必要措施
5.0.1水流空化是一个复杂的物理相变过程，影响因素众多 要严格地做到模型与原型相似非常困难，变态模型几何形状改变 会严重影响水流空化特性，使模型试验结果难于向原型引申。因 此，水流空化模型应按正态模型设计。
下尽可能选择较天比尺的模型，减小缩尺影响，以便能更真实地 反映原型水流的空化特性。对于尺度较小的部位，如绕流体、 墩、凸体及缝隙等，一般要求其水流雷诺数大于1×10°。为此 可采取局部放大模型，置于循环水洞或高压箱中进行空化试验研 究，以达到减小缩尺影响的目的
5.0.3阻塞度指绕流体最大断面面积与水洞或高压箱试验工作
5.0.3阻塞度指绕流体最大断面面积与水洞或高压箱试验工作 段断面面积之比，阻塞度过大会加大绕流体附近的局部流速，严 重时可能导致试验结果失真。
5.0.4利用循环水洞进行绕流体（如孤立凸体、回槽等）空化 特性试验研究时，为了减小阻塞度的影响，可以将模型作为循环 水洞的工作段。在这种情况下，有必要对模型的强度和刚度进行 校核计算，以保证其变形不致改变水流条件。 当模型置于减压与加压合一的设备中，分别在减压条件下和 加压条件下进行试验时，在模型材料、制作和安装等方面均需要 考虑模型受力变化的情况。
5.0.5由于过流面的糙率和不平整度对高速水流边界层的发展
和流态影响较大，从而影响水流空化初生及发展，因此水流空化 模型的连接处应做到平整光滑，模型过流面材料糙率也尽量要求 与原型相似，以提高试验成果的准确性。
制作及安装的要求相同，但对模型过流面（尤其是曲线型过流 面）的制作精度和不平整度控制的要求更高
6试验操作要求与观测内容
6.0.1减压模型试验时真空度的变化及抽气时间的长短都会引 起水中含气量的变化，但严格控制和测量水中含气量比较困难。 根据亨利定律，水中含气量取决于水的表面压力，减压模型试验 中，水的表面压力（箱内气压）一旦确定：则水中稳定状态下的 含气量也相应确定。减压箱在达到要求的真空度下连续运行2h， 水中含气量可以达到平衡状态，在保持箱内气压和水的含气量处 于稳定的状态下，即可进行正式试验。 6.0.2水流空化模型试验通过自测可能观察到多种空化形态， 如分离型空化、游离型空化和漩涡型空化等，但应以观测危害性 较大的分离型空化为主，并应观测初生室消失的全过程。为避免 人为观察偏差和比较准确地判断空化初生，可以米用水流空化噪 声测量分析手段研究水流空化特性，对空化现象作出综合性分析 和判别。
7.0.1试验资料是分析研究的基础资料，试验资料是否可靠直 接关系到试验研究结果的正确与否，做好完整的试验记录，及时 整理和分析资料的可靠性，对保证试验研究成果的质量十分重 要。因此，本次修订增加该条款
7.0.5泄水建筑物的初生空化数是评价试验体型空化特性的
要指标，在能够选择合适参考断面或条件允许的情况下，一般需 要给出试验体型的初生空化数。其各项水力参数主要是指水头 单宽流量、水深、流速、时均压力和脉动压力等。
7.0。6针对工程的委托试验任务TY/T 2003.1-2021 运动面层性能测试方法 第1部分：规格，分析各种运行工况下的水流
空化特性是十分必要的。工程的设计、校核及常年流量等运行工 况下的水流空化特征和演变情况是试验研究的重点。
察和水流空化噪声测量结果进行综合分析判断，并作追踪性探 索，找出空化源可为减小初生空化数、消除空化现象和拟订改善 措施提供依据。
7.0.9水流空化模型试验的缩尺影响尚无成熟的校正方法，只
根据目前的研究水平对模型试验成果加以引申，推测与分析原 型发生空化的可能性
能根据目前的研究水平对模型试验成果加以引申，推测与分析原
7.0.10当泄水建筑物的水流空化数大于该体型模型读
初生空化数，且过流面平整度满足设计要求NY/T 2435-2013 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 柑橘，则可推论原型一般 不致产生空蚀破坏。反之，则需要优化结构体型，改善水流的达 界条件，采取避免水流空化或空蚀的工程措施。