越过掺气坎的高速水流,在坎后将形成分离区,由于两侧向该区补气,此分离区将变为由空气填充的空腔。研究发现,在小底坡的情况下设置掺气坎(槽),往往会造成掺气空腔内回水。空腔回水是制约有效空腔长度的一个主要因素,有时甚至是决定性因素。因为空腔回水将使掺气空腔时长时短、时有时无、极不稳定,达到一定深度时还可能阻塞进气通道,影响掺气效果,不利于水流充分掺气,严重时甚至造成空蚀破坏。基于上述原因,对掺气空腔回水进行分析研究具有十分重要的现实意义。本文通过对掺气减蚀设施的试验和理论分析,在借鉴参考前人研究成果的基础上,对掺气设施后的空腔内回水现象进行了一些研究。首先,从力学角度对掺气空腔回水的形成机理进行了分析。本文以总流的动量方程式为基础,对空腔回水的形成进行分析。结果表明,流向掺气设施的水流经过掺气坎时,由于受到掺气挑坎的作用,水流向上挑射,脱离坎的下边界,当挑坎具有一定的高度时,就能在坎下形成空腔,使水流掺气。经挑坎挑射而形成的水舌,由于受到重力作用的影响,在行进过程中,会重新回落到下游底板上。在回落的过程中,挑射水流以一初速度射向下游平直底板,当水流