水力机械叶片尾部的卡门涡会导致机组强烈振动和叶片裂纹。工程实践表明，修改叶片尾部几何形状有可能避免卡门涡共振的发生，但其背后的机理却尚未被揭示。本研究通过试验和数值计算研究了不同尾部形状水翼绕流及其水力阻尼特性。主要研究内容及创新性成果如下： （1）设计了水翼水力阻尼实验，在水翼表面嵌入激振片给予水翼激振，最大程度的减小了对水翼附近流场的干扰作用，有效的克服了高速水流环境下水声噪音的影响。通过测试获得了不同流速和共振模态下的水力阻尼参数值； （2）明确了水力阻尼比与流速之间的关系。水翼固有频率随着流量的增加略有增大，在共振发生的流量点之前，水力阻尼比保持定值之后线性增加，该规律与水翼尾部形状无关； （3）获取了水翼在不同流速条件下的尾流区流场特征（包括尾部正背面剪切层干涉及旋涡脱落过程、脱落旋涡频率、脉动压力场和速度场分布、涡强度和涡核直径等）和水翼水动力响应特性参数； （4）建立了较为可靠的水力阻尼数值预测方法，分析误差在20%以下。将水翼尾流流场的水动力学参数与结构振动响应联系起来，提炼流场特征参数与水力阻尼参数的关系，提出了一种通过观水翼测流场特征来预判其水动力学响应的方法。 2100433B