非定常液流的射流干涉特性研究

非定常流中射流的利用非常普遍，如：大坝泄洪、航空喷射、冲机式水轮机等等，但影响射流性能及特性的干涉现象机理十分复杂。如，冲击式水轮机从喷嘴高速喷射出的射流，在空气中成为气液二相自由射流，这样的混合流体喷入转轮水斗使转轮旋转做功。无论在喷嘴及转轮内部的流动均显示出典型的乱流、变工况、三维、非定常特性，并且流体会发生严重的干涉现象，因此射流干涉成为冲击式水轮机开发应用和大型化的瓶颈。本研究项目拟进行非定常喷射流的三维数值模拟及水力试验，探讨变工况下喷流特性及射流干涉产生的机理、内在规律；探讨射流干涉对水轮机水力性能、噪音、振动的产生及发展水力学方面的原因，提出预防与处理意见，为其开发应用、安全运行和性能提高提供理论依据及技术服务。值得指出的是，国内外对这种复杂干涉现象规律的科学描述缺乏研究，属于本学科的高难课题。而我国西部蕴藏有大量的高水头水资源，本项研究对西部大开发也有着非常大的实际意义。