冯 娜，艾万政

（1.银川能源学院，宁夏 银川 750105；2.浙江海洋大学，浙江 舟山 316022）

1 突缩突扩式管道在日常生活中的应用

突缩突扩式管道在日常生活中常被应用于流体测量、管道节流等领域，除此以外，在化学反应混合器、扩散器、喷雾干燥器、燃烧室、电路板散热器等方面也能见到突缩突扩式管道应用的实例。管道内消能工能有效避免外部消能雾化问题，还能达到高效消能的目的，因此，可以将突缩突扩式管道用于管道消能。近年来，随着我国高坝的出现，突扩和突缩流被用于水工泄洪洞消能[1-2]。20世纪60年代，加拿大麦加大坝利用管道水流的突缩和突扩消能原理，在泄洪洞内安装三级洞塞来消能，在大坝使用过程中，三级洞塞的消能效率超过50%，消能效果显著[3]。1988年，中国的小浪底水利枢纽工程考虑到外部消能难以布局，同样采取了在泄洪洞内安装三级孔板，利用水流的突缩和突扩原理来消能的措施。原型观测数据表明，三级孔板总消能率可达到44%，创造了“大流量、高水头”峡谷地区洞内消能的奇迹[4]。由此看来，突缩流在各领域都有广泛的应用，因此，有必要研究突缩突扩式管道能量损失系数的相关流体力学特性，以便于实际工程应用。

2 突缩突扩式管道能量损失系数研究现状

突缩突扩式管道的流态如图1所示。突缩式管道之所以被应用于消能，主要是因为水流在突缩过程中会产生剧烈的剪切和紊动，从而达到消能的目的[5]。尤其是水流突缩后会形成回流区，回流区内水流剧烈旋回和碰撞，是消能的重要源地。……