According to the hydraulic Bernoulli principle that the higher the flow velocity is, the lower the pressure is, an automatic Gaza device is added on the basis of a scalable cavitation generator to form a pressure difference between the top and bottom of the sand body in the sand barrel, thus realizing the automatic Gaza under the pressure difference in the high-pressure system and forming a high-speed sediment-laden flow in front of the throat. When the sediment-laden flow reaches the throat, the velocity reaches the maximum, negative pressure occurs, and strong cavitation occurs. The specimens fixed in the diffusion section behind the throat will be subjected to the dual effects of erosion and cavitation of the sediment-laden flow. After the test section, the sediment-laden flow separates the water and sediment through the sediment sink, the water body flows into the reservoir for circulation, and the sand particles are recycled and reused. The invention realizes automatic Gaza under the action of pressure difference in the high-pressure system, does not need additional power, and the high-speed sediment-laden flow only appears in the test section, thus avoiding wear and tear on other parts of the device.
【技术实现步骤摘要】
水工混凝土冲磨与空蚀混合作用试验方法
本专利技术涉及一种试验方法,具体说是一种水工混凝土冲磨与空蚀混合作用试验方法,属于水利工程材料试验领域。
技术介绍
冲刷磨损和空蚀破坏是水工泄水建筑物普遍存在的工程问题。统计资料显示,我国70%以上的大型水利工程泄水设施存在冲磨和空蚀破坏,尤其近年来随着工程规模的不断扩大,高坝下泄水流已达到50m/s级的超高流速,泄水建筑物的冲磨空蚀问题目益突出。因此,为解决这一工程技术难题,关于水工高性能混凝土抗蚀材料的研究始终没有停止过,优异的抗蚀材料不断涌现,对于新型材料需要进行抗冲磨防空蚀性能的考察和评价。目前,研究水工混凝土的抗冲磨防空蚀性能主要采用对比试验的方法,抗冲磨试验如最常见的水下钢球法、高速水沙法等,抗空蚀试验如缩放型空蚀发生装置等,通过对比试验可以得出不同材料的相对抗冲磨或抗空蚀强度,以便对材料进行评价和优选。然而,已有的方法和装置多按单一破坏作用下的试验考虑,而实际工程中,水工建筑物过流表面会受到挟沙水流冲磨和空蚀的共同作用,两种破坏作用相互促进、相互影响,较为复杂,非一般单一破坏作用所能表征。另外,若在实验室进行含沙水流的空蚀试验,通常会想到浑水试验,即将沙粒掺入水库,水泵将含沙水流送入试验循环系统,这样整个试验系统都充满了高速含沙水流,对水泵、管路、测量设备等均会造成很大的损害,且含沙量也不易控制,故该思路很难行的通。因此,为能科学评价水工混凝土的抗冲磨和防空蚀性能,需要研究提出一种新的试验方法,能够真实模拟冲磨和空蚀的混合作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够模拟高速水流冲磨与空蚀混合作用的试验 ...
【技术保护点】
1.水工混凝土冲磨与空蚀混合作用试验方法,其特征在于:根据流速越高压力越低的水力学伯努利原理,在缩放型空蚀发生器的基础上,增加自动加沙装置,在加沙桶内沙体的顶部和底部形成压力差,实现高压系统内压力差作用下的自动加沙,在喉口前形成高速挟沙水流,挟沙水流至喉口部位时,流速达到最大值,出现负压,发生强空化,固定在喉口后扩散段的试件将受到挟沙水流冲磨与空蚀的双重作用,试验段后挟沙水流通过沉沙池将水沙分离,水体流入水库循环,沙粒回收重复利用。
【技术特征摘要】
1.水工混凝土冲磨与空蚀混合作用试验方法,其特征在于:根据流速越高压力越低的水力学伯努利原理,在缩放型空蚀发生器的基础上,增加自动加沙装置,在加沙桶内沙体的顶部和底部形成压力差,实现高压系统内压力差作用下的自动加沙,在喉口前形成高速挟沙水流,挟沙水流至喉口部位时,流速达到最大值,出现负压,发生强空化,固定在喉口后扩散段的试件将受到挟沙水流冲磨与空蚀的双重作用,试验段后挟沙水流通过沉沙池将水沙分离,水体流入水库循环,沙粒回收重复利用。2.如权利要求1所述的水工混凝土冲磨与空蚀混合作用试验方法,其特征在于:试验装置包括动力系统、稳压箱、自动加砂装置、试验段和沉砂池,动力系统采用三相电机驱动多级增压离心泵为整个装置供水,水流经进水管系进入稳压箱,稳压箱一端接试验段,顶部通过连通管与加砂桶相连,加砂桶与试验段喉口前的收缩段相接,试验段后接沉砂池,最后水流回水库形成循环,具体设计要求如下:(1)动力系统采...
【专利技术属性】
技术研发人员:王新,胡亚安,李中华,严秀俊,牛志国,白银,金英,
申请(专利权)人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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