高水头明流泄水建筑物侧墙空蚀机理及掺气减蚀

高水头及超高流速条件下防止泄水建筑物的空蚀破坏是我国当前水电工程建设中亟待解决的关键性技术难题。基于空化空蚀机理的复杂性，迄今为止国内外尚未寻找到成熟有效的防范手段；特别是高水头明流泄水建筑物侧墙上的掺气减蚀问题，相关研究工作成果报道甚少。本申请项目拟采用理论分析、模型试验和紊流数学模型相结合的手段开展研究，重点弄清高水头明流泄水建筑物侧墙空化特性和空蚀破坏机理；在此基础上深入研究侧墙掺气水力特性、侧空腔形成和影响因素、以及侧墙掺气的水力计算方法，分析探讨侧墙掺气与底部掺气水力参数之间的关系；揭示侧墙掺气减蚀机制，提出有利于加强侧墙水流的掺气量、消除或减小侧墙清水带的新型掺气减蚀保护方法和设施。研究成果具有重要工程实用价值和科学意义，对我国诸多在建及待建的高水头大流量泄水建筑物的设计与安全运行具有普遍指导意义。