Ученые впервые измерили высокоскоростные потоки воды в водосбросе плотины
Потоки воздуха и воды со скоростями, превышающими 40 м/с, впервые исследовали ученые из D-BAUG, 8 сентября сообщает Journal of Hydraulic Engineering.
Высокоскоростные потоки воды и воздуха часто возникают в гидротехнических сооружениях, таких как водосбросы или выходы низкого уровня на плотинах. Захват воздуха влияет на свойства потока воздушно-водяной смеси и поэтому должен учитываться при проектировании таких конструкций.
Существующие рекомендации по проектированию в основном основаны на испытаниях небольших моделей. Однако, поскольку некоторые процессы нельзя масштабировать произвольно, от лабораторных прототипов до реальных сооружений, могут возникать так называемые эффекты масштаба. Поэтому проверка опытных образцов важна для безопасного проектирования плотин и гидроэлектростанций.
При подготовке эксперимента в туннельном водосбросе плотины Люццоне в Швейцарии высотой 225 м были установлены специально разработанные зонды.
В ходе проведения измерений было подтверждено хорошее согласие с существующими эмпирическими расчетами для некоторых свойств потока воздуха и воды. В то время как на более мелкомасштабные свойства, такие как размер капель, существенное влияние оказывают эффекты масштаба.
С помощью новых данных можно подтвердить существующие рекомендации по проектированию и более точно оценить так называемые эффекты масштаба. Это актуально для безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений.
Таким образом, исследование помогает улучшить рекомендации по проектированию гидротехнических сооружений, отвечающих требованиям безопасности, таких как водосбросы и выходы низкого уровня на плотинах.
