水力発電所の鉛直取水設備における空気吸込渦の発生要因

摘要

本研究では水力発電所の鉛直取水設備の模型実験において，流量，水位を一定に保った条件で取水管の吸込流速を変化させ，渦が顕著に見られる取水路終端付近の水面近傍の水平断面内の流れ場が，どのように変化するのかを検討した．本研究で得られた知見を以下に示す．·目視観察結果から，空気吸込渦などの規模の大きな渦の発生には，取水管の吸込流速や渦小の発生回数が関係している．·流れのパターンや強さ，渦度分布から，取水路側壁で形成された渦層が，旋回流によって取水路側壁近傍から引き剥がされ渦管となり，旋回流の中心付近に供給され，集中することが空気吸込渦の発生要因に関係している．