水跃区底部压力脉动的沿程变化规律研究

摘要

水跃是最常见的水流形态之一，水跃底部的压力脉动是造成消力池底板破坏的重要原因。前人对水跃底部压力脉动的研究较多，但至今在许多方面学术界仍没有达成共识。本文对不同Fr数的水跃底部脉动压力进行系统了试验测试，重点分析了水跃区底部脉动压力概率分布的正态性、最大幅值取值、脉动压力主频的沿程变化规律。结果表明：水跃跃首、跃尾脉动压力的概率分布接近正态分布，跃中强旋滚区偏离正态分布；最大振幅估计参数K在跃首、跃尾可取3，但在强旋滚区应取4～6脉动压力主频沿程也有变化，跃首跃尾主频较低，旋滚区主频较高；相关尺度的沿程变化也指出了水流强紊动产生的区域。本文的研究结论可供工程设计作为参考。