基于V3V的泵站進(jìn)水池內(nèi)附底渦動力特性研究

基于V3V的泵站進(jìn)水池內(nèi)附底渦動力特性研究

宋希杰劉超(1.清華大學(xué)能源與動力工程系，北京100084；2.揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院，揚(yáng)州225009)0引言泵站進(jìn)水池是供水泵或吸水管直接吸水的水工建筑物,其內(nèi)部流場設(shè)計的合理性直接關(guān)系到泵站的安全和運(yùn)行效率。進(jìn)水池中的不良流態(tài)往往伴隨著漩渦等水力現(xiàn)象的出現(xiàn)。漩渦往往是引發(fā)機(jī)組振動、氣蝕和水泵效率降低的主要原因,嚴(yán)重時將導(dǎo)致泵站不能正常工作[1-3]，漩渦一直是流體力學(xué)中非常重要的研究課題[4-7]。文獻(xiàn)[8]認(rèn)為漩渦是流體運(yùn)動的本質(zhì)。文獻(xiàn)[9]認(rèn)為漩渦為湍流的原動力,漩渦分析對深入理解流體運(yùn)動非常重要,是流體力學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。文獻(xiàn)[10]利用2D-PIV技術(shù)對進(jìn)水池喇叭管附近產(chǎn)生的漩渦進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示,一些漩渦發(fā)生的位置比較固定,而另外一些漩渦發(fā)生的位置不確定,還有一些漩渦表現(xiàn)出間歇、雙渦的特征。文獻(xiàn)[11]研究了進(jìn)水池喇叭管懸空高、后壁距等幾何因素對進(jìn)附底渦的影響，在喇叭管下方設(shè)計了不同消渦方案，并采用高速攝像機(jī)驗證了不同消渦方案的消渦效果。文獻(xiàn)[12]采用3D-PIV分析了進(jìn)水池內(nèi)喇叭管內(nèi)流場的流動規(guī)律。文獻(xiàn)[13]采用PIV激光流速儀對進(jìn)水池內(nèi)附底渦進(jìn)行了測量，分析了喇叭管下方附底渦核心區(qū)的細(xì)部流動結(jié)構(gòu)，揭示了渦核內(nèi)水流圓周分速度的分布規(guī)律。文獻(xiàn)[14]針對泵站進(jìn)水池內(nèi)的有害漩渦進(jìn)行了數(shù)值模擬，考慮湍流模型、網(wǎng)格數(shù)及漩渦的測量方法，研究了VOF方法的氣液體積分?jǐn)?shù)函數(shù)的閾值和用來識別對稱和反對稱速度梯度張量的第2個不變量。目前，研究附底渦主要有模型試驗和數(shù)值模擬兩種方法。模型試驗方法多進(jìn)行二維流場的流場測試，而實際上漩渦存在于空間三維流場；數(shù)值模擬方法雖然能夠計算得到三維流場，但難以保證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文采用高精度體三維速度場測試系統(tǒng)V3V，研究進(jìn)水池內(nèi)附底渦的運(yùn)動特性，以彌補(bǔ)之前研究方法的不足。1試驗裝置和測試設(shè)備1.1軸流泵裝置試驗裝置如圖1所示。受試泵為立式軸流泵，葉輪直徑為120mm，葉頂間隙為0.1mm，輪轂直徑為48mm，葉片數(shù)為4，葉片安放角為0°，導(dǎo)葉數(shù)為7。另外還包括PVC管道、電磁流量計、開敞式進(jìn)水池、ISW150-200A型不銹鋼離心泵、PVC管道、穩(wěn)壓圓柱形水箱、D341型法蘭式不銹鋼軟密封蝶閥，測試區(qū)域為進(jìn)水池內(nèi)喇叭管下方。速度場測試系統(tǒng)采用體三維速度場測試系統(tǒng)(V3V測量系統(tǒng))。采用美國VRI公司生產(chǎn)的VEO710型高速攝像機(jī)進(jìn)行漩渦形態(tài)的捕捉，該設(shè)備具有像素級連續(xù)可調(diào)的特點，在單幀中提供兩次曝光時間，可避免圖像中較亮部分被過度曝光，為苛刻條件下的清晰成像提供了保證，存儲容量最高可達(dá)2TB，存儲速率最快可達(dá)700MB/s，分辨率可達(dá)2400像素×1800像素。1.2V3V三維測速系統(tǒng)及標(biāo)定體三維速度場測試系統(tǒng)V3V采用獨立的3D相機(jī)同時從3個不同的視角記錄示蹤粒子蹤跡，相機(jī)內(nèi)的3個傳感器排列在一個共面三角形內(nèi)，通過模式搜索算法直接從拍攝到的圖像中提取粒子的三維位置，這種測量方法不同于傳統(tǒng)的立體視覺攝影測量方法，相較于傳統(tǒng)的3DPIV測量系統(tǒng)，在高密度粒子流速測量中，V3V測量系統(tǒng)能夠更可靠地實現(xiàn)流場測量[15]。最大測試體積可以達(dá)到140mm×140mm×100mm。V3V測試系統(tǒng)包括V3V-9800型探頭、BeamtechVlite-500型激光器系統(tǒng)、V3V-Lo型體光源系統(tǒng)、60036型同步控制器以及3V-CAL型標(biāo)定系統(tǒng)、INSIGHTV3V-4G型圖像處理系統(tǒng)。V3V-9800型探頭包含3個可簡易拆裝的相機(jī)，相機(jī)為PowerViewPlus系列2560像素×1440像素分辨率的CMOS型相機(jī)，全幀拍攝率為180f/s,采集頻率為7.25Hz。V3V示蹤粒子采用10090型三氧化二鋁空心玻璃球，粒徑55μm，折射率1.52。激光器采用鐳寶光電公司生產(chǎn)的激光器，型號為Vlite-500,包括激光器發(fā)射器、激光器電源、冷卻設(shè)備、導(dǎo)光臂。發(fā)射雙腔Nd：YAG激光，激光輸出波長532nm，單脈沖能量500mJ，重復(fù)頻率15Hz，工作電壓220V，脈沖寬度小于等于8ns，能量穩(wěn)定度小于3%。采用LaserPulseSychronizer610036型時序同步器控制激光器和相機(jī)的同步性。同步器時間分辨率為0.25ns，通過RS-232串行接口與計算機(jī)、激光器、相機(jī)及標(biāo)定系統(tǒng)導(dǎo)軌等相連接。V3V試驗測量成功的關(guān)鍵要素之一就是三維標(biāo)定，在實際流動測量中驗證標(biāo)定結(jié)果非常重要，三維標(biāo)定的準(zhǔn)確性影響著粒子的判別，不良的校準(zhǔn)通常導(dǎo)致非常低的粒子匹配率[16-17]。V3V標(biāo)定系統(tǒng)包括標(biāo)定靶盤、移動導(dǎo)軌及導(dǎo)軌控制器。在選定的測試區(qū)域安裝標(biāo)定靶盤。導(dǎo)軌和靶盤通過不銹鋼八角棒連接，導(dǎo)軌必須與相機(jī)光軸平行，使標(biāo)定靶盤位移處在相機(jī)的坐標(biāo)系統(tǒng)中，保證測試中示蹤粒子的匹配率。對標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行計算，結(jié)果如圖2所示，根據(jù)TSI公司技術(shù)手冊要求，每幅標(biāo)定圖像上的粒子呈現(xiàn)為三角形且相似，不可出現(xiàn)突變及扭曲；3條標(biāo)定小孔成像校準(zhǔn)曲線結(jié)果(校準(zhǔn)率)要位于0.95～1.1之間且變化平順無突出點；3條標(biāo)定機(jī)械校準(zhǔn)曲線應(yīng)小于0.25像素，且曲線平順無明顯突出點，本試驗標(biāo)定結(jié)果完全符合試驗技術(shù)要求，達(dá)到試驗可靠性標(biāo)準(zhǔn)。1.3測試方法和測試區(qū)域標(biāo)定工作完成后，相機(jī)位置保持不變，將標(biāo)定靶盤和標(biāo)定導(dǎo)軌拆除后就可以進(jìn)行喇叭管下方三維流速場的測試[18]。在采集界面Capture中，選擇同步器模式，連續(xù)采集。為能夠獲得附底渦的發(fā)生頻率以選擇V3V采集頻率，對多個時間時段內(nèi)的附底渦發(fā)生次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。選擇了2、5、10、20min內(nèi)漩渦發(fā)生次數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果，對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行取平均值處理，最終得到在漩渦集中發(fā)生時段內(nèi)，附底渦發(fā)生頻率在1.2～1.6Hz之間，漩渦持續(xù)時間在0～2.1s之間。為充分采集漩渦完整周期內(nèi)速度場數(shù)據(jù)，同時結(jié)合數(shù)據(jù)處理的方便和有效性，對漩渦每隔0.1s采集一次，最終選擇相機(jī)合適的采集頻率10Hz和采集時長3s。調(diào)整合適的時間步長，使得兩束激光恰好位于相機(jī)兩幀之間，即完成相機(jī)拍攝參數(shù)的設(shè)置。激光強(qiáng)度影響示蹤粒子的反光效果，進(jìn)而影響示蹤粒子的捕捉和匹配率，因此選擇合適的激光強(qiáng)度以保證粒子的有效捕捉和匹配。對附底渦完整周期內(nèi)的空間三維速度場進(jìn)行測試，獲得附底渦不同發(fā)展階段的形態(tài)圖像，在此時間段內(nèi)漩渦完成了初生發(fā)展到潰滅消失的全過程。為避免環(huán)境對示蹤粒子捕捉的影響，選擇在夜間進(jìn)行試驗，并將燈光關(guān)閉，保證示蹤粒子的照射光源僅為激光。圖3為其中一個時刻示蹤粒子分布識別圖，根據(jù)TSI公司技術(shù)手冊要求，在單個網(wǎng)格內(nèi)識別粒子數(shù)為8～10時，測試結(jié)果能夠滿足要求。對采集的粒子圖在標(biāo)定結(jié)果上進(jìn)行粒子搜索處理、三角追蹤處理、粒子速度處理及速度插值處理，并根據(jù)TSI公司技術(shù)手冊的要求對每項計算參數(shù)進(jìn)行調(diào)試設(shè)置，保證計算結(jié)果精確可信。試驗方案流量為大流量工況1.2Qd(Qd為設(shè)計流量工況),葉輪轉(zhuǎn)速為2200r/min,進(jìn)水池水深為300mm。根據(jù)附底渦發(fā)生位置，在喇叭管下方選擇V3V三維速度場測試區(qū)域，如圖4所示。通過多次觀察發(fā)現(xiàn)附底渦移動區(qū)域集中在喇叭管內(nèi)右前方，如圖5所示。在測試區(qū)域進(jìn)行V3V測試系統(tǒng)標(biāo)定和三維速度場測試。斷面1-1、2-2、3-3、4-4、5-5距離進(jìn)水池底部的高度h分別為13、28、43、58、73mm，不同斷面間隔為15mm。2結(jié)果與討論圖6、7分別為采用高速攝像機(jī)及V3V獲得的附底渦。圖8為采用V3V測得的測試區(qū)域三維速度場。V3V所得附底渦粒子圖與高速攝像機(jī)捕捉的附底渦形態(tài)一致。根據(jù)圖8可知，在測試區(qū)域內(nèi)V3V測試三維速度場比較均勻。2.1漩渦形態(tài)時空演化文獻(xiàn)[13]中提出了采用數(shù)值渦管描述附底渦形態(tài)的方法，參照這種方法對采用V3V測得的流速場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不同時刻的數(shù)值渦管,如圖9所示。數(shù)值渦管不是真正的渦管，而是漩渦核心區(qū)流速場呈現(xiàn)的流動形態(tài)[19]。圖10為采用高速攝像機(jī)進(jìn)行同步測試捕捉的附底渦瞬時形態(tài)，數(shù)值渦管與附底渦形態(tài)相似，并且變化規(guī)律一致，說明數(shù)值渦管處理方法可靠。根據(jù)不同時刻的數(shù)值渦管和不同時刻高速攝像機(jī)獲得的渦管形態(tài)變化規(guī)律可看出附底渦從初生到消失的周期性變化過程。附底渦的變化過程分為初生、發(fā)展、保持、潰退、消失等5個階段。0～0.1s為初生階段，0.1～0.9s為發(fā)展階段，0.9～1.3s為保持階段，1.3～1.7s為潰退階段，1.7～1.9s為消失階段。漩渦源于進(jìn)水池底部，在初生階段附底渦開始顯現(xiàn)，并向漩渦渦管形態(tài)發(fā)展；隨著時間的增加，漩渦渦管逐漸增長接近葉輪進(jìn)口；在保持階段，漩渦形態(tài)達(dá)到最大，并保持0.4s；在潰退階段，附底渦與葉輪葉片壁面接觸，葉輪的旋轉(zhuǎn)作用造成漩渦旋轉(zhuǎn)能量的耗散，導(dǎo)致漩渦瞬時潰退；在消失階段，漩渦旋轉(zhuǎn)能量耗散后，迅速消失。為進(jìn)一步分析附底渦的內(nèi)在演化特性，以下對附底渦演化過程中漩渦區(qū)速度梯度、渦動能及漩渦強(qiáng)度的演化規(guī)律進(jìn)行深度分析。2.2附底渦區(qū)速度梯度為探究附底渦的發(fā)生演變機(jī)理，對漩渦發(fā)展過程中漩渦區(qū)域速度梯度τ進(jìn)行分析。速度梯度τ定義[20]為(1)其中式中τx——x方向速度梯度τy——y方向速度梯度μ——水流粘度系數(shù)v——x方向速度u——y方向速度根據(jù)式(1)對不同時刻速度場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不同時刻不同斷面漩渦區(qū)的速度梯度。2.2.1典型斷面漩渦區(qū)不同時刻的速度梯度分布對斷面1-1、3-3、5-5漩渦區(qū)的速度梯度進(jìn)行分析。圖11a為斷面1-1不同時刻漩渦區(qū)速度梯度分布。斷面1-1速度梯度分布代表了漩渦底端速度梯度的變化。在0.1s時速度梯度分布差異很小。隨著時間的增加，漩渦區(qū)速度梯度分布開始變化。在0.3s時圍繞漩渦中心開始形成大速度梯度聚集區(qū)。在0.3～0.9s內(nèi)大速度梯度聚集區(qū)范圍不斷增長，漩渦處于發(fā)展階段。在0.9s時大速度梯度聚集區(qū)范圍達(dá)到最大，大速度梯度聚集區(qū)范圍在0.9～1.3s內(nèi)基本不變，此時漩渦處于保持階段。在1.3～1.7s內(nèi)漩渦區(qū)大速度梯度聚集區(qū)范圍逐漸減小，漩渦處于潰退階段；在1.9s時大速度梯度聚集區(qū)消失，斷面1-1速度梯度恢復(fù)均勻分布，漩渦處于消失階段。圖11b為斷面3-3不同時刻漩渦區(qū)速度梯度分布。相對于斷面1-1上速度梯度分布，斷面3-3上速度梯度分布復(fù)雜，這是因為斷面1-1距離進(jìn)水池底部很近，在進(jìn)水池底部水流流態(tài)較為穩(wěn)定，因此斷面1-1速度梯度分布較為均勻。在0.1s時斷面3-3存在不均勻的速度梯度分布，這是由于斷面3-3與進(jìn)水池底部有一定距離，此處水流流動變化大，所以速度梯度分布不均勻。0.1s時漩渦處于初生階段，斷面3-3沒有形成大速度梯度聚集區(qū)。在0.3s時斷面3-3開始形成很小的速度梯度聚集區(qū)，這是因為附底渦從進(jìn)水池底部逐漸向喇叭管內(nèi)發(fā)展，漩渦發(fā)展到斷面3-3需要時間。在0.5s時開始形成以漩渦為中心的大速度梯度聚集區(qū)，此時漩渦處于發(fā)展階段，并且隨著時間的變化，斷面3-3大速度梯度聚集區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，說明附底渦不斷發(fā)展。在0.9～1.3s內(nèi)大速度梯度聚集區(qū)范圍保持不變，此時漩渦處于保持階段。斷面3-3大速度梯度聚集區(qū)范圍在1.3～1.7s內(nèi)迅速減小，在1.7s時大速度梯度聚集區(qū)消失，漩渦處于潰退階段區(qū)。在1.9s時，大速度梯度聚集區(qū)徹底消失。圖11c為斷面5-5不同時刻漩渦區(qū)速度梯度分布。整體上斷面5-5速度梯度分布較為散亂，這是因為5-5斷面區(qū)位于喇叭管進(jìn)口，此處水流流動變化大，所以斷面5-5速度梯度分布相對于斷面1-1和斷面3-3速度梯度分布散亂。在0.1s時和0.3s時斷面5-5沒有大速度梯度聚集區(qū)，在0.5s時斷面5-5開始出現(xiàn)大速度梯度聚集區(qū)，這是因為斷面5-5距離進(jìn)水池底部最遠(yuǎn)，大速度梯度聚集區(qū)范圍在0.5～0.9s內(nèi)不斷變大。在0.9～1.3s內(nèi)漩渦區(qū)大速度梯度聚集區(qū)保持不變，此時漩渦處于保持階段。在1.3s時漩渦區(qū)大速度梯度聚集區(qū)開始變小，并且在1.3～1.7s內(nèi)迅速消失，漩渦處于潰退階段。在1.9s時，大速度梯度聚集區(qū)徹底消失。斷面5-5大梯度聚集區(qū)范圍相對于斷面1-1和斷面3-3出現(xiàn)時間晚，消失時間早，這是因為漩渦從底部向上發(fā)展需要一定時間，并且受葉輪旋轉(zhuǎn)作用的影響，從喇叭管內(nèi)最先潰退消失。2.2.2同一時刻不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布進(jìn)一步探究附底渦的發(fā)生機(jī)理，分析相同時刻不同斷面速度梯度對附底渦發(fā)生的影響。根據(jù)2.2.1節(jié)中0.1s和1.9s時各斷面的速度梯度分布可知，在漩渦初生階段和漩渦消失階段不同斷面速度梯度分布差異很小，其他階段不同斷面速度梯度分布差異很大，所以分析了漩渦發(fā)展階段、保持階段、潰退階段不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布。選取0.4、1.2、1.8s時刻不同斷面的速度梯度分布，分別代表了漩渦發(fā)展階段、保持階段、潰退階段不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布。圖12a為0.4s時不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布。在斷面1-1和斷面2-2有明顯的大速度梯度聚集區(qū)，在斷面3-3速度梯度匯集區(qū)域強(qiáng)度較小，在斷面4-4和斷面5-5沒有明顯的大速度梯度聚集區(qū)，此時漩渦處于發(fā)展階段，附底渦還沒有發(fā)展到斷面4-4和斷面5-5，這說明漩渦的形成是由于較大速度梯度的存在。圖12b為1.2s時不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布。在1.2s時，不同斷面均有明顯的大速度梯度聚集區(qū)，此時漩渦處于在保持階段。不同斷面大速度梯度聚集區(qū)范圍存在一些差異，在斷面1-1速度梯度匯集區(qū)域范圍最大，這是由于附底渦具有不穩(wěn)定性，其渦管形態(tài)會發(fā)生變化，不同位置的渦管管徑不一定相同，因此不同斷面位置的速度梯度匯集區(qū)大小不等。圖12c為1.8s時不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布。在潰退階段，漩渦受葉輪旋轉(zhuǎn)作用的影響，漩渦上端首先潰散，可以看到在斷面3-3、4-4、5-5大速度梯度聚集區(qū)已經(jīng)消失。斷面1-1、2-2上的大速度梯度聚集區(qū)雖然還存在，但是相對于發(fā)展階段，潰退階段速度梯度聚集區(qū)分布范圍明顯減小。通過分析典型斷面漩渦區(qū)不同時刻的速度梯度分布變化和同一時刻不同斷面漩渦區(qū)速度梯度分布變化可知，附底渦的形成是由大速度梯度導(dǎo)致，大速度梯度是漩渦形成的必要條件。2.3附底渦的渦動能分布漩渦的發(fā)展必然伴隨著旋轉(zhuǎn)能量的積累變化[21-24]，因此為進(jìn)一步研究附底渦演化過程中漩渦能量的變化規(guī)律，基于V3V試驗測得的漩渦流速場數(shù)據(jù)，對不同時刻漩渦區(qū)渦動能分布及其平均渦動能進(jìn)行分析。渦動能E定義為[25]E=(u2+v2+w2)/2(2)式中w——z方向速度，m/s選取斷面1-1進(jìn)行附底渦渦動能的變化規(guī)律分析。采用式(2)計算得到斷面1-1不同時刻漩渦的渦動能分布和平均渦動能變化曲線。圖13為斷面1-1不同時刻的渦動能分布，圖14為斷面1-1漩渦平均渦動能隨時間的變化曲線。在0.1s時，附底渦的大渦動能聚集區(qū)開始呈現(xiàn)，并且根據(jù)圖9和圖10可知，此時附底渦渦管也剛開始顯現(xiàn)，漩渦處于初生階段；在0.1s后，漩渦進(jìn)入發(fā)展階段，隨著進(jìn)水漩渦的發(fā)展大渦動能聚集區(qū)不斷擴(kuò)大；0.9～1.3s之間大渦動能聚集區(qū)范圍達(dá)到最大，漩渦處于保持階段；在1.3s后漩渦進(jìn)入潰退階段，大渦動能聚集區(qū)范圍迅速減??；在1.9s時大渦動能聚集區(qū)消失，漩渦處于消失階段。根據(jù)圖14可以得到附底渦演化過程中能量分布的變化規(guī)律，渦動能聚集區(qū)在漩渦初生階段呈現(xiàn)為一個點，隨著時間增加漩渦進(jìn)入發(fā)展階段，漩渦渦動能聚集區(qū)慢慢擴(kuò)大；然后漩渦進(jìn)入保持階段，漩渦渦動能聚集區(qū)保持0.4s基本不變；隨后漩渦渦動能聚集區(qū)迅速潰退消失。附底渦的渦動能分布變化規(guī)律與試驗現(xiàn)場附底渦渦管變化規(guī)律一致。由圖14可知，在初生階段附底渦渦動能增長幅度緩慢，平均渦動能在1.02～1.03m2/s2之間；在發(fā)展階段附底渦渦動能隨時間增長幅度加快；在保持階段附底渦渦動能達(dá)到最大，平均渦動能在2.15～2.19m2/s2之間；在潰退階段漩渦渦動能迅速減??；在消失階段附底渦的渦動能進(jìn)一步減小。漩渦演化經(jīng)歷的渦動能增大-發(fā)展-減小的過程是一個渦動能聚集-保持-耗散的過程。漩渦潰退的時間明顯小于漩渦形成發(fā)展的時間，這說明在漩渦初生-發(fā)展階段漩渦旋轉(zhuǎn)能量的積累需要相對較長時間，而漩渦旋轉(zhuǎn)能量的耗散時間卻很短，表明漩渦瞬間破滅，極不穩(wěn)定，附底渦一旦接觸到旋轉(zhuǎn)的葉輪，就會導(dǎo)致漩渦迅速潰退消失。2.4漩渦強(qiáng)度變化漩渦強(qiáng)度體現(xiàn)了漩渦本身的特性，分析附底渦強(qiáng)度的變化規(guī)律有助于了解漩渦的特性，因此，對于不同階段以及不同位置的附底渦強(qiáng)度的分析是很必要的。根據(jù)流體動力學(xué)中漩渦強(qiáng)度I計算公式對試驗所得的流速場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。漩渦強(qiáng)度I計算公式[26]為最后，運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練。根據(jù)患者不同的腦梗塞癥狀來進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，六個月內(nèi)康復(fù)訓(xùn)練效果最佳。通過叮囑患者在床上康復(fù)運(yùn)動時，注意摔倒、誤吸、墜床等事項來提升其康復(fù)過程的順利。配合針灸、穴位貼敷等方法進(jìn)行腦梗塞患者的肌力訓(xùn)練，平衡功能訓(xùn)練，感覺功能障礙訓(xùn)練，逐步恢復(fù)坐、臥、翻身、行走等生理功能，并配合以精細(xì)化的手指小關(guān)節(jié)運(yùn)動，提升其精細(xì)活動能力。社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心提供了定期的康復(fù)護(hù)理評估，給與患者更大的信心。I=?sΩds(3)其中(4)式中i、j、k——x、y、z方向的單位矢量Ω——附底渦渦量s——單位面積2.4.1典型斷面上不同時刻的漩渦強(qiáng)度圖15為不同斷面漩渦強(qiáng)度隨時間的變化曲線。整體上，不同斷面的漩渦強(qiáng)度隨時間變化先增大，漩渦強(qiáng)度達(dá)到最大后，漩渦強(qiáng)度保持0.4s，然后當(dāng)漩渦與葉輪葉片表面接觸時，葉輪的旋轉(zhuǎn)作用破壞了附底渦的保持狀態(tài)，附底渦強(qiáng)度會迅速減小，附底渦潰退消失。根據(jù)圖15可知，在漩渦初生階段，由于漩渦渦動能增長緩慢，導(dǎo)致不同斷面漩渦強(qiáng)度增長緩慢，在0.001m2/s以下。在發(fā)展階段，隨著漩渦旋轉(zhuǎn)能量的積累，附底渦強(qiáng)度增長速度明顯提高，在0.9s時漩渦強(qiáng)度達(dá)到0.0119m2/s。在0.9～1.3s之間漩渦為保持階段，不同斷面的漩渦強(qiáng)度保持在0.0121～0.0124m2/s之間。在1.3～1.8s漩渦強(qiáng)度迅速減小，漩渦處于潰退階段。在1.8～1.9s內(nèi)漩渦強(qiáng)度逐漸減至為0m2/s。2.4.2相同時刻不同高度的附底渦強(qiáng)度為能夠充分探究附底渦強(qiáng)度隨距離進(jìn)水池底部不同高度的變化規(guī)律，分析了0.1、0.4、1.2、1.4、1.8s的不同高度位置的附底渦強(qiáng)度。漩渦分別處于初生階段、發(fā)展階段、保持階段、潰退階段、消失階段。圖16為相同時刻不同h附底渦強(qiáng)度，在0.1s時漩渦處于初生階段，此時漩渦強(qiáng)度很小，斷面1-1和斷面2-2處漩渦強(qiáng)度為0.00096m2/s和0.00048m2/s，其他斷面漩渦強(qiáng)度為0m2/s，這是由于在初生階段，漩渦剛剛顯現(xiàn)，還沒有發(fā)展到斷面3-3、4-4、5-5。在0.4s時漩渦處于發(fā)展形成階段，隨距離進(jìn)水池底部高度的增加，漩渦強(qiáng)度逐漸減小，在斷面1-1處漩渦強(qiáng)度最大，為0.0045m2/s，斷面5-5位置的附底渦強(qiáng)度最小，為0.00126m2/s，這是由于在漩渦發(fā)展階段，漩渦向上部發(fā)展，漩渦旋轉(zhuǎn)能量自下向上逐步積累，底部漩渦強(qiáng)度大于上部漩渦強(qiáng)度。在1.2s時漩渦處于保持階段，不同斷面漩渦強(qiáng)度在0.01272～0.01274m2/s之間，差值很小，基本滿足漩渦強(qiáng)度守恒定理。這說明在保持階段漩渦已經(jīng)處于穩(wěn)定形態(tài)。在1.4s時漩渦處于潰退階段，斷面1-1處漩渦強(qiáng)度為0.0092m2/s，隨高度的增加，漩渦強(qiáng)度逐漸減小，這是由于葉輪的