二元切片水流模型试验.三维的水力物理模型试验在可视性方面存在不足, 为了弥补这方面的缺陷, 可补充二元切片水流模型试验.可以比较直观地了解进/出水口的流态特征, 以便优化进/出水口体型并判别优化后的效果, 为进一步的物理模型试验和数值计算提供依据.二元切片水流模型按重力相似准则设计,可以选取较大的模型比尺 .马山切片模型试验与试验略有区别,为了模拟轴对称水流扩散的特征,在平面的垂直面钻孔,同时控制两端出流,强迫水流通过垂直面的小孔扩散.流量按重量法标定, 误差在8%以内.在水泵吸入口掺气, 以观察流动状态.二元切片水流的不足较多, 因此主要用于观察抽水工况下的主流方向,进行定性描述.

主要体形
主要集中在底板形态上,以控制出口的反向流速区为重要目标, 做了大量的试验与数值仿真.对双向水流进行了模型试,也取得了一定的成果.本研究介绍上部结构,其主要的形式有无防涡梁、水平防涡梁、阶梯防涡梁以及防涡板等4 种结构.

抽水工况下水流的几个基本特征
(1)抽水工况下, 水流出流转弯后,一般情况下有明显的主流区, 非常类似射流.针对水平防涡梁进/出水口进行了抽水工况的模型试验和轴对称数值模拟.底板到防涡梁高度为5m时,水平防涡梁结构的试验与数值仿真结果(计算过程中采用的轴对称平面模型, 并没有考虑导流墩挤占的空间;修正流速为计算后流速乘以断面面积比).L为离底板距离, h为水深.由试验和计算结果可见,一般情况下,在底板附件处有明显的回流区, 主流区与回流区的流速梯度较大, 主流区流速分布呈楔形, 且有比较明显的核心区.三维仿真结果和本研究的二维轴对称数值仿真结果,都可以观察到明显的主流区.本研究中的入口平均流速更大, 为4.02m/s, 主流区更明显.