2.2　高速掺气水流射流实验

实验装置如图2-6所示。实验主要由左右两个圆柱形水容器组成，右侧水容器内水深恒定为108cm，多余水流自溢流口进入旁侧容器。实验气源通过空气压缩机提供，压缩机工作压强为3个大气压。压缩机产生的气流与通过水泵产生的水流混合后在右侧水容器内形成射流。实验分别进行水面上自由射流和水面下淹没出流两种工况，其中自由射流点距水面50cm，淹没出流点在水面下50cm。

图2-7为TDG饱和度随时间变化过程图。

从图中可以看出，自由射流中水体TDG过饱和度明显偏小。自由射流中的气体由于缺乏足够的动力进入到深水区域，因此未能形成较高浓度的过饱和水。在淹没出流情况下，射流气体与水体充分接触，在水压作用下迅速溶解，因此水体中TDG迅速达到该深度压强对应的过饱和度。实验说明大坝泄洪时，下游冲坑或水垫塘（消力池）内的充分掺气和压强（水深）是TDG过饱和产生的必要条件，同时，气泡在水中滞留时间也是影响水体TDG过饱和的主要因素。

图2-6　高速掺气水流射流实验装置示意图

图2-7　高速掺气水流射流实验TDG饱和度变化过程图