重力式垂直水洞建成于2022年，可在定常来流条件下形成流向重力的实验环境，能够模拟流向重力作用和连续开展通气空泡流实验是该设施的特点。该水洞为研究水下航行体垂直发射过程中通气空泡的断裂、融合、脱落、回射等演化过程提供可靠实验条件，对体系性突破大水深、高海情条件下水下发射技术有着十分重要的作用。
主要设备包括地下水库、大功率水泵、楼顶水箱、入口球阀、收缩段、工作段、扩张段、出口蝶阀等，以及配套的多种监测传感器。工作段长2.2米，实验段截面为30×30厘米，工作段在连续稳定来流状态下流速可达18米/秒，空化数0.5;水洞设备的材质全部采用304不锈钢。测量设备主要包含高速图像系统、三维界面重构系统、粒子图像测速系统、水气介质气泡探针、阵列式点压传感器、六分力天平、激光多普勒测速仪，以及配套使用的同步装置和采集系统等。重力式垂直水洞在教学中为空泡空化问题的相关课程提供实验场所，主要开展通气空泡相关的实验演示。科研方面，该水洞承担多个与航行体垂直发射问题相关的重要项目，对空泡形态、三维流场、壁面压力、航行体载荷等多物理量进行时空高精度联合测量，研究流向重力对航行体流场影响以及连续通气状态下航行体空泡演化机理。
负责人：宫兆新jackyff@sjtu.edu.cn
