水利水电工程抗空蚀材料研究新进展

从金属材料、掺混高分子聚合物的脆性材料、IPN类材料三个方面叙述了抗空蚀材料研究的新进展 ,分别探讨了各自抵抗空蚀作用的机理。在总结这些成果的基础上 ,对今后抗蚀材料的研究 ,提出了一些新的观点和建议。     

仔细选择抗空蚀材料

侵蚀和空蚀破环对水电站运营者是永恒的问题。本文作者向即将对水轮机进行修补的运营者推荐了一种抗蚀金属。     

抗磨损和空蚀的材料

当冲刷颗粒相当或较小时，在水电站混凝土材料配方中使用硬填料未必能提高混凝土的性能。对于这些材料抗空蚀破坏的能力，亦得出类似的结论。     

JS—18(CPE)防水卷材抗空蚀抗磨蚀性能的试验研究

JS— 18(CPE)防水卷材因具有抗拉强度高、延伸率大、抗渗性能强等优点 ,已用于水工防渗止水工程等 ,其抗空蚀抗磨蚀性能经过试验表明 ,当流速小于 10m/s时 ,完全满足要求。     

混凝土的抗空蚀强度

本文研究了混凝土的抗空蚀强度，构造了混凝土抗空蚀强度的表达式和空蚀率的表达式。     

JS—18（CPE）防水卷材抗空蚀抗腐蚀性能的试验研究

JS－18（CPE）防水卷材因具有抗拉强度高、延伸率大、抗渗性能强等优点，已用于水式防渗止水工程等，其抗空蚀抗磨性能经过试验表明，当流速小于10m／s时，完全满足要求。     

表面张力对铝材料空蚀的影响

在磁致伸缩仪上，研究了５种不同表面张力系数的液体中铝试件的空蚀过程。结果发现在试验范围内，虽然液体的表面张力系数有所不同，但铝试件的空蚀过程仍包括４个阶段；得出前人文献中均未得到过的、铝试件的失质率及总失质量与液体表面张力系数呈线性增长的试验结果。并用空泡生命周期随液体表面张力系数增长呈线性减小的试验研究结果对上述现象从理论上加以说明。     

加拿大美国混凝土泄水建筑物抗空蚀：磨冲材料的研究

水利水电工程中泄水建筑物混凝土表面往往在水流急、涡旋度大的条件下,因空蚀和磨冲而严重损坏和破坏,从而缩短了建筑物的寿命,有时甚至会导致发电设施长时间停止运转,造成很大的经济损失。泄水建筑物因空蚀和磨冲而破坏程度与暴     

一类IPN材料的抗蚀耐磨性能分析

本文从分子水平上对环氧树脂／聚氨酯（ＥＰ／ＰＵ）互穿形成的半ＩＰＮ材料的玻璃化转变温度、阻尼性能、力学性能、表面与断口形态特征进行了微相结构分析。结果表明，这类ＩＰＮ材料通过分子链的形变吸收、传递和耗散外应力，延缓了网络的疲劳破坏，因而具有良好的抗蚀耐磨性能。     

金属材料空蚀试验方法研究进展

根据水流流动的模拟特性,将金属材料空蚀试验设备进行分类,介绍了主要设备的原理、发展、性能和优缺点,探讨了其主要特征参数及影响规律。通过对不同设备所得试验结果的分析比较,总结出金属材料空蚀试验的一些规律。认为当前应致力于各设备试验方法的标准化研究,通过大量标准化的流体-温度-材料-设备试验,确定金属材料空蚀破坏与特征参数的关系,对设备功能的开发等也提出了一些粗浅的认识。     

利用喷涂方法解决水轮机尾水管内的磨蚀问题

水轮机尾水管受泥沙磨损及空蚀作用导致破坏的现象经常发生，为此，试验研究抗磨蚀方法很有必要。通过对尾水管表面喷涂方法进行抗磨蚀材料的比较研究，选择出高硬度、高结合强度及低孔隙率的涂层材料进行实际应用，取得较好的效果。     

轴流式水轮机轮缘间隙流动引起的叶片正面头部空蚀磨损机理的研究

对轴流转桨式水轮机轮缘间隙流动及空化特性进行数值模拟和试验研究,重点分析轮缘间隙流动在正面头部泄漏流动所引起的泄漏涡带、二次流动的漩涡强度和空化特性,以及泄漏涡带旋转、二次流动的漩涡与空蚀和磨损之间的关系。通过对不同材料的特性比较,解释了材料特性与冲角之间的关系,综合阐述了泄漏流动所引起叶片正面头部空蚀与磨损联合作用产生破坏的机理。     

用离子束注入法改善金属材料抗空蚀性能

本文简要地介绍了应用离子束注入技术改善水力机械金属材料的抗空蚀能力。选用４５＃钢、Ａ３钢和０Ｃｒ１３Ｎｉ４ＣｕＭｏ合金钢三种材料试作，进行了离子注入的抗空蚀试验。结果表明，该技术能明显增强金属材料的抗空蚀能力。     

浑水条件下偏心铰弧形闸门的空化空蚀

在空化空蚀试验台上，对黄河小浪底水利枢纽排沙洞偏心铰弧形闸门顶水封的1:1切片，进行缝隙空穴流试验。直接观测其在清、浑水条件下原型可能出现的空化空蚀状况。同时，分析了浑水对空化的影响后表明，浑水的产压级高于清水，浑水的空蚀强度大于清水，且均随浑水的浓度增加而加大。     

现浇型生态混凝土护岸抗水力冲刷性能试验研究

目前,现浇型生态混凝土等新型的生态型护坡逐渐取代传统混凝土护坡,得到了越来越广泛的应用。但作为一种新兴的护坡方式,现浇型生态混凝土抗水力冲刷性能缺少实验数据的支撑。根据实际工程中的应用情况,制作了三种不同厚度的现浇生态混凝土样本,采用专用的实验仪器研究其在高速明渠流作用下的抗水力冲刷性能。结果表明:边界效应对生态混凝土的抗冲刷性能影响很大。在处理好边界效应的情况下,现浇型生态混凝土护岸在高速明渠流的作用下,水力淘刷现象不明显,下覆土体表面基本保存平整,土体高程下降微小(0.1 mm)。因此,现浇型生态混凝土护岸有着很好的抵抗高速水流(本研究最大流速达到6.11 m/s)冲刷的能力,在水利护岸工程中可以代替传统护岸和预制生态混凝土护岸进行应用。     

黄土坡面细沟发育过程中的重力侵蚀实验研究

利用室内模拟实验的方法对典型坡度条件下黄土坡面细沟发育过程中的重力侵蚀规律进行了研究。通过对水沙测量结果的统计分析，同时结合实验中对重力侵蚀现象的观测，给出了实验条件下的临界重力侵蚀含沙量，以此为依据计算了重力侵蚀产沙量及重力侵蚀量达到总侵蚀量50%时对应的“中值时间”。结果表明，在细沟发育过程中，重力侵蚀产沙量存在着由增大到减小再到波动的变化趋势，这一趋势对坡面产沙变化具有重要的影响。重力侵蚀发生的中值时间则由小变大，反映了细沟发育的不同阶段重力侵蚀由以沟头坍塌为主向以沟壁崩塌为主的转化过程。     

HF粉煤灰混凝土与普通混凝土抗冲耐磨性能试验研究

在依据水力冲刷原理和文丘里原理设计的材料抗冲磨机以及空蚀发生器上,研究了不同流速、不同含沙量水流条件下HF粉煤灰混凝土和普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能。试验结果表明HF粉煤灰混凝土及普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能随冲刷水流介质条件的变化而变化,以及具有较高抗压强度的HF粉煤灰混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能明显优于强度相对较低的C30普通混凝土这一事实。     

水轮机导叶气蚀及处理方法

芹山电站#2水轮发电机组在投产运行1年后,机组在制动停机完成且风闸复归后,又出现了微小转动的现象。在这种情况下,有可能造成低转速下推力轴承烧瓦的事故。在检修时,发现机组活动导叶立面止漏面气蚀磨损严重,造成停机困难。对问题进行了分析后,对导叶立面止漏面气蚀磨损区进行了堆焊不锈钢及打磨处理。运行检测结果证明,处理效果较好,确保了机组的安全稳定运行。     

植物根系对河道滩坡抗冲性影响的试验

为研究植物根系对边滩坡面固土抗冲性的影响,选择麦冬草、芦苇和蒿草3种天然植物进行抗冲性物理试验,测量植物种植密度、根系面积比率和冲刷量。试验结果表明,根系发达、根系面积比率大的植物对滩坡的固土护岸作用大且范围广,防护效果好,并给出了根系纵深分布一般公式以及稳定坡面的地形函数。