Page 58 - 2024年第55卷第3期

中孔不同的是，顶板扩张角 α在 ０°～５．０°范围内，当顶板扩张角 α较大时，边孔拦污栅断面也未出现
反向流速。
随着顶板扩张角 α增大，中孔拦污栅断面的主流位置由居中部逐渐向底部降低，断面流速分布由
上下基本对称趋于底部大上部小的上下不对称；当顶板扩张角 α较大时，拦污栅断面上部出现反向流
速。随着顶板扩张角 α增大，边孔拦污栅断面流速分布由基本均匀逐渐变为底部大上部小的不均匀分
布；当顶板扩张角 α较大时，拦污栅断面主流位置明显趋于底部。分析原因，和边孔主流现象不明显
（扩张角为 ０°时边孔拦污栅流速分布均匀）不同，出流工况中孔主流现象明显因而受扩张角变化的影响
更直接，从而导致中、边孔拦污栅断面流速分布变化规律不尽相同。

图 ６ 拦污栅断面中垂线流速分布（出流工况）

为分析不同顶板扩张角 α对拦污栅断面流速分布均匀性的影响，本文利用流速不均匀系数进行评
价。流速不均匀系数是指孔口最大流速与孔口平均流速的比值。对于拦污栅断面，规范 ［８］ 规定其流速
不均匀系数不应大于 ２．０。表 ２给出了不同顶板扩张角进?出水口的中孔和边孔的流速不均匀系数计算
结果，图 ７绘制了其变化趋势。

表 ２ 进?出水口中孔和边孔拦污栅断面流速不均匀系数（出流工况）
顶板扩张角 α ?（°） ０．０ ０．５ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ ４．５ ５．０
中孔流速不均匀系数 １．６４ １．６９ １．７７ １．７９ １．８１ １．９１ ２．１７ ２．４４ ２．６３ ２．７９ ２．９６
边孔流速不均匀系数 １．５７ １．６２ １．６２ １．６６ １．７１ １．７３ １．８６ １．９１ １．８６ １．９５ １．９５

对于中孔而言，拦污栅断面流速不均匀系数随着顶板扩
张角 α的增大而显著增大，当顶板扩张角 ０°时流速不均匀系
数为 １．６４，当 ３．０°时流速不均匀系数为 ２．１７，当 ５°时流速不
均匀系数为 ２．９６；顶板扩张角从 ０°升至 ５°时，其流速不均匀
系数由 １．６４增至 ２．９６，增长了 ８０．５％；当顶板扩张角为 ３．０°
时，流速不均匀系数为 ２．１７，超出 ２．０。
对于边孔而言，拦污栅断面流速不均匀系数随着顶板扩
张角 α的增大而逐渐增大，但增大幅度较小。当顶板扩张角
０°时流速不均匀系数为 １．５７，当 ５°时流速不均匀系数为 １．９５；
顶板扩张角从 ０°增至 ５°时，其流速不均匀系数由 １．５７增至
图 ７ 进?出水口中孔和边孔拦污栅断面
１．９５，增长了 ２４．２％。
流速不均匀系数（出流工况）
对于出流工况，增大顶板扩张角 α会使侧式进?出水口拦
污栅断面的流速分布由均匀趋向不均匀。
４．２．２ 进?出水口内部沿程流速变化 对于不同顶板扩张角的进?出水口，其内部流动存在差异。本文
将结合不同顶板扩张角进?出水口的内部流动状态，分析其对拦污栅断面流速分布的影响。图 ８给出了

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