李远余，王金旋，冯金海，2，陈建福

（1.哈尔滨电机厂责任有限公司，黑龙江 哈尔滨 150040；2.水力发电设备国家重点实验室（哈尔滨大电机研究所），黑龙江 哈尔滨 150040）

0 引言

虹吸式出水流道断流方式简单可靠，且可有效阻断出水池高水位，在较低扬程泵站广泛应用。虹吸管其性能主要由水力损失和虹吸形成时间两个指标来衡量。虹吸形成过程划分为3 个阶段：水力驱气、水力挟气和虹吸稳定流[1]。水泵启动后，水力驱气阶段水流将输水管道内空气排出；水力挟气阶段，以气水混合物的形式将空气挟带出虹吸管，直至进入虹吸稳定流动状态，水力挟气阶段时间较长。在虹吸形成过程中，水泵扬程会升高并伴随流量减小。因此，若虹吸形成时间过长或者未能形成虹吸，会导致水力损失增大、机组振动等危害[2]。

国外学者K. Babaeyan-Koopaei 等[3]通过试验，分析得出驼峰段滞留气囊会导致虹吸管的排泄流量降低。国内张金凤、蔡海坤[4]等人认为，输水管道窝气会减小有效过流面积，导致系统水力损失增加。徐磊[5]等人认为采用Standard k-ε 湍流模型计算结果与模型试验结果最为吻合。陆林广、刘荣华[6]等人发现在低扬程下，虹吸式出水流道的水力损失明显小于直管式出水流道。罗爽、赵文胜[7]通过实验发现，气团迎流面所受到的水流动压力与粘性力是水流能否将气团整体挟带出驼峰流道形成虹吸的决定性因素。吴志峰、陈松山[8]对比带有不同孔径真空破坏阀虹吸管的启动过程，结果显示，带有真空破坏阀的虹吸形成时间缩短近30%，且虹吸形成时间与真空破坏阀直径呈负相关关系。……