标准规范下载简介
SL 156-2010 水流空化模型试验规程.pdfICS27.140 P 59
中华人民共和国水利部 发布
准发布水利行业标准的公
中华人民共和国水利部批准《水流空化模型试验规程》 （SL1562010）等4项标准为水利行业标准，现予以公布。
1.0.1为规范水流空化模型试验技术与方法，提高试验成果的 可靠性和准确性DB37T 2757-2016 山东省治超检测站信息系统技术规范.pdf，特制定本标准。 1.0.2本标准适用于在减压箱、循环水洞、高压箱等专用试验
1.0.3本标准的引用标准有：
1.0.4水流空化模型试验除应遵循本标准外，尚应符合国家现 行有关标准的规定。
2.1.1水流空化模型试验应根据研究任务和要求编制试验研究 大纲，并可在研究过程中进行必要的修正和完善。 2.1.2研究大纲内容宜包括项目概况、工程基本资料、研究目 的和内容、技术路线及模拟方法、进度计划、预期成果、项目负 责人和参加人员等。
2.2.1 应收集工程规模、泄水建筑物布置及体型等设计资料。 2.2.2 应收集水库特征水位、泄水建筑物泄流能力及运行条件 等资料。
2.3.1模型试验报告宜包括前言、工程概况、试验目的与内容、 模型设计与制作、试验方法和量测手段、试验结果与分析、结论 与建议等内容
2。3.2减压模型试验报告应阐明模型的相似性和比尺选取的
2.3.3在循环水洞或高压箱中进行局部模型试验时，应阐明模 型相似性和成果的合理性。
2.3.3在循环水洞或高压箱中进行局部模型试验时，应阐明模
2.3.4成果提交形式宜包括研究报告、电子文档、录像和照 片等。
2.3.4成果提交形式宜包括研究报告、电子文档、录像和照
3.0.1模型应满足几何相似、水流运动相似和动力相似，遵循 弗劳德相似准则。
3.0.1模型应满足几何相似、水流运动相似和动力相似，遵循 弗劳德相似准则。
3.0.2模型的水流空化数应与原型相等
U. 部模型水流空化试验可在循环水洞或高压箱等专用设备内进行。 4.0.2减压箱、高压箱和循环水洞应符合下列要求： 1工作段前后应有稳水设施。 2试验段上游应有足够的长度，试验段下游应有足够的 空间。 3设备应有足够的刚度，变形应不影响模型水流流态。设 备内壁应平整光滑。 4减压箱连续抽气能达到的真空度应不低于97%。减压除 气后维持稳定真空度（真空度变化小于一0.5%）的时间应不小 于1h；高压箱和循环水洞增压或减压之后维持稳定压力的时问 应不小于1h。 5应保证箱体通气管路通畅。 6工作段附近在20kHz以上频段的环境噪声宜小于70dB。 4.0.3减压箱工作段宽度不宜小于0.8m，高度不宜小于1.5m。 侧壁应有足够面积的透明观察窗。 4.0.4循环水洞工作段前后应有良好的收缩曲线段和扩散曲线 段，来流紊动度宜小于4%。 4.0.5试验应按以下情况选择量测仪表： 1压力选择真空压力表、压力传感器、压差变送器、气压 计、多点压力仪和巡回检测阀等。 2流量选择孔板流量计、电磁流量计、超声流量计和量水 堰等。 3水位选择水位测针、水位传感器和超声水位仪等。 4温度选择标准水银温度计、半导体点温计和多点温度 仪等。
1压力选择真空压力表、压力传感器、压差变送器、气压 计、多点压力仪和巡回检测阀等。 2流量选择孔板流量计、电磁流量计、超声流量计和量水 堰等。 3水位选择水位测针、水位传感器和超声水位仪等。 4 温度选择标准水银温度计、半导体点温计和多点温度 仪等。
5空化噪声选择水听器、噪声频谱分析仪和高频大容量计 算机数据采集分析系统等。 6流速选择激光流速仪和超声流速仪等。 7含气量选择测氧仪和含气量测量仪等。 8流态选择照相机、摄像机和高速摄影机等。 4.0.6量测仪器、仪表的技术指标应满足试验测试要求，并符 合国家或行业技术监督部门的计量认证的规定。 4.0.7模型试验常用仪器仪表的测试精度要求风附录A
4.0.7模型试验常用仪器仪表的测试精度要求见附录A
4.0.8其他有关数据采集器和二次仪表，应遵循SL155的
4.0.8其他有关数据采集器和二次仪表，应遵循SL155的 规定。
5.0.1水流空化试验模型应按正态模型设计，遵循弗劳德相似 准则。 5.0.2应根据设备规模和试验要求确定模型几何比尺，并应按 3.0.2条规定确定减压箱的相似真空度或调整循环水洞和高压箱 的压力与流速。 5.0.3当模型置于循环水洞和高压箱中进行试验时，试验段阻 塞度宜小于15%。 5.0.4当模型结构物作为循环水洞工作段时，模型材料应有足
5.0.5长模型的过流边壁糙率宜满足相似要求。
5.0.6减压箱和循环水洞应设有保证循环水回到工作段时含气 量保持稳定的设施。
5.0.7 模型制作应绘制模型总体布置图、结构物详图和测点布 置图等
5.0.7模型制作应绘制模型总体布置图、结构物详图和测点
5.0.8模型制作及安装除应符合SL155外，还应满足下！
1过流面曲线段和连接段应平顺光滑。 2连接处安装高程和横向尺寸的最大误差应为士0.5mm， 并应进行光滑处理。
6.0.1试验应按以下要求操作
6试验操作要求与观测内容
6.0.1试验应按以下要求操作： 1 减压模型试验应根据试验运行条件调整水量。 2） 应检查并确认仪器、设备处于正常工作状态。 3 减压模型试验正式测试前应在相似真空度状态下预先运 行，使试验水体含气量处于稳定状态。 4水流空化试验过程中，水温变化每小时应不大于 ±0.5℃。 5利用循环水洞、高压箱进行水流空化试验，正式测试前 应加压至水流空化数相等的状态下预先运行，使试验水体含气量 处于稳定状态。 6水流空化试验过程中未发现空化信号时，应反复观测 判定。
6.0.2测试内容应主要包括下列项目：
测量大气压力和相对真空度： 测量水温； 测量动水压力； 测量流量； 根据试验要求计算或测量水流速度； 观测水流初生空化现象及相应条件； 观测水流空化生成和消失的演变过程； 测量水流空化噪声。
6.0.3流量、压力及流速的数据采集方法按SL155执行
6.0.3流量、压力及流速的数据采集方法按SL155执行
7.0.1应做好完整的试验记录，及时整理和分析试验资料。 7.0.2应绘制各种运行工况的时均压力分布图，必要时还应分 析脉动压力特征值和谱曲线。
7.0.3应整理出各种运行工况下的计算或实测流速成果。
7.0.5应提供空化初生或消失时的水流空化数、流态及相应日
7.0.7 流量和水位等其他成果的整理与分析应按SL155执行。 7.0.8应对相似条件下空化源的位置、空化特性及可能造成的 危害作出分析。
SL 156=2010
总则 15 一般规定 16 相似准则 17 试验设备与量测仪器 19 模型设计与制作安装.. 21 试验操作要求与观测内容.· 22 资料整理与分析 23
筑物单体和局部模型的减压试验及在循环水洞、高压箱或其他专 用设备中进行的各种类型过流面，如门槽、掺气坎、闸墩、消力 坎、消力墩、圆柱体、叶片及特种绕流体等局部模型试验。 本标准只针对水流空化模型试验，未涉及其他类型（如磁致 伸缩、电火花等）产生空化的模型试验及与材料性能有关的空蚀 模型试验。
不同泄水建筑物的水流空化特性有很大差异，研究重点也应 该有所区别。针对具体的研究项目编写试验研究大纲，明确水流 空化模型试验的研究目的和研究内容，对顺利完成研究项目，提 高研究成果质量具有指导意义。
2.2.1泄水建筑物的布置及体型是选择模型比尺和进行模型设计 的基础资料，也是选择合适的试验设备和试验方法的主要依据。 2.2.2泄水建筑物的水流空化特性不仅与其体型布置有关，而 且随着运行条件变化。水库的特征水位、泄水建筑物的泄流能力 及运行条件是进行水流空化试验和判断水流空化状态的必要的基 础资料。 “基本资料”是进行水流空化试验的重要基础资料，本次修 订作为新增内容列入条文。
2.3.3在循环水洞或高压箱中进行局部模型试验，水流多是
维，且无自由面，因此，应该重视模型过流面边界条件和来流水 力条件的相似性，并对试验成果的可信度作出分析
3.0.1“动力相似”在水流空化模型试验中一般不可能严格满 足。水流空化模型试验中“重力相似”仍是主要因素，故提出遵 循弗劳德相似准则，即说明水流空化模型试验的相似关系仍然符 合下列关系某高速公路第5合同段(K20 800～K20 935)左侧滑坡处治施工组织设计，
长度比尺： 流速比尺： 流量比尺： 时间比尺： 糙率比尺：
Lp Lr= =LM U, =L,2 Q,=L, T, =L, n,=L,
说明：注脚“P”指原型，“M”指模型，“”指比尺。 液体介质的黏性、表面张力、介质中自由气核的数量、大小 等因素对空化的产生及发展都有不同程度的影响。按照弗劳德相 以准则设计的水流空化模型不能满足雷诺相似准则和水质完全相 似的条件。大量研究结果表明，按照弗劳德相似准则设计的模 型，在水质相对稳定，保持模型与原型的水流流态相似，控制模 型与原型水流空化数相等的条件下得到的试验结果是可信的。但 对剪切空化则应分析雷诺数对初生空化的影响，必要时须对试验 研究结果进行缩尺影响校正。 墙武於时票
求模型与原型的水流空化数相等。即
上海XXX赛车场主看台建筑群劲性结构施工组织设计(p+pa=pu Km=Kp= P+P p0° /2 pV°/2
式中 KM、Kp 模型、原型的水流空化数： paPa 模型、原型的大气压力（与高程有关），Pa;
p、P，—一模型、原型的汽化压力（与水温有关），Pa; U、V模型、原型的平均流速，m/s; p—水的密度，kg/m3。： 应指明计算模型压力力和流速的参考断面位置。 根据模型与原型水流空化数相等的原则，确定试验时减压箱 中要求控制的真空度。为了确定体型的初生空化数和探索空化变 化的规律，也可改变真空度而进行系列试验。 在循环水洞和高压箱中进行水流空化试验时，要根据模型与 原型水流空化数相等的原则确定参考断面的流速和压力。 原规程中的2.0.3条款不是相似准则，因此，删除取消。有 关水流流态相似的要求已在模型设计中予以考虑。