已建成工程中，主要採用兩種類型的通氣槽：挑坎式和跌坎式。在這兩種通氣槽的基礎上又發展成綜合系統，採用以上兩種類型通氣槽時，不須用壓氣機、鼓風機或其它裝置來向水流通氣，而只借下泄水流本身的動能，來使其自動形成水氣混合物。
兩種類型通氣槽的工作原理是一樣的，而挑坎和跌坎是通氣槽本身的基本構件，它們使水流脫離泄水道表面，並在其後一定距離內使水舌下方形成一種氣墊式的腔體使從其上掠過的水舌充滿了空氣。當其他條件均相同時，水舌充氣程度取決於挑射歷時的長短。通過改變通氣槽的形狀和尺寸，使水氣腔體長度發生變化，從而調節水氣混合物的濃度。
基本介紹
- 中文名：通氣槽
- 外文名：vent channel
隨著高水頭泄水建築物的興建，高速水流導致的空蝕破壞，日益引起人們的關注。作為減免空蝕的措施，各種形式的通氣槽相繼付諸套用。其中，挑坎式通氣槽是構造比較簡單、套用比較普遍的一種。挑坎通氣槽還有一個優點：無論在施工期或在運行期，均能安裝在泄水道表面的任何位置上。
高速水流經挑坎後，與底板脫離，形成一個經通氣管與大氣溝通的空腔。空腔內的空氣，由於射流的紊動擴散和挑流水舌的動力作用，被水流挾走，以致空腔內的壓強降低，正是由於空腔內的壓強低於通氣管入口處的大氣壓強，才形成了連續不斷地經通氣管的進氣過程。而被水流帶走的空氣就在通氣槽下游的水流中，形成靠近泄水道底板表面的摻氣水層，只要設計得當，摻氣濃度符合要求，便能防止空蝕。摻入的空氣，隨著水流下泄過程，逐漸飄浮，終致由水面逸出若干部分，使得底部摻氣濃度不足以防止空蝕，於是，就要增設下一道通氣槽。因此，在通氣槽的流體力學研究中，需氣量的確定是一項重要課題。
從脫離流理論人手，來分析水流的脫離及空腔的形成位置和腔內壓強，或許是一條理論途徑。由於所涉及的問題是氣、水二相流動，物理過程比較複雜，迄今未見到這方面的理論分析成果。
當前通氣槽的設計，多依賴模型試驗。而這些模型試驗，都是按弗勞德相似準則進行的。這樣的試驗在利用系列模型進行比較來決定挑坎體形的選用方面，是有效的，但是，要想從這種模型上獲得可以引伸用於原型上的需氣量，則是困難的。
這樣一來，從原型觀測資料人手，探求其需氣量規律，便是當前進行通氣槽需氣量研究的一條重要途徑。
