含有窝气的虹吸整流输水管道水力损失计算与试验研究

• 作者: 张金凤 蔡海坤 方玉建 陈圣波 徐捷 李亚林
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 窝气阻力 整流装置 虹吸 输水管道 水力损失
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 1125-1130,1188
• 页数: 7页
• 分类号: S277.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.19.0027

摘要

为了研究输水管道窝气对管路水力损失的影响,对1套包含小坡度长下坡段的管路系统分别在自然重力进流、低虹吸进流、高虹吸进流(虹吸进口装有整流装置)条件下进行管道满流与带气试验测量.创新建立窝气阻力系数β定量表示窝气阻力造成的水力损失增加,提出了整个管路窝气阻力系数的计算公式.基于试验数据分析了不同进流方式在带气与不带气条件下的管路阻力特性,并验证了窝气形成气阻机理的存在.研究结果表明:输水管道窝气会减小管道有效过流面积,造成管路水力损失显著增加,且管道的高低起伏越多,管路中弯头、变径管件数量越多,管道窝气阻力系数β越大;虹吸式进流在整流装置的作用下,较自然重力式进流会降低管道摩擦系数,并且高虹吸下的水力摩擦系数最小;通过合理设计,虹吸整流装置的多孔结构可以根据管道流量的大小不断自动调节其自身的阻力和开度,有效控制管道入口进气.