景洪水力式升船机异形突扩体设计
【图文】：
水运工程2017年容积空腔体形，，尺寸为11.5m×4.9m×3.3m(长×宽×高)，进口端钢管为3根鐖1600mm钢管，出口端为1根鐖2500mm钢管。输水系统水流通过主阀辅阀后在突扩体内进行充分的掺混和消能，改善阀后廊道水流流态，减小充水阀门段阀门及管道振动，提高输水效率。图1升船机输水系统充水阀室原方案布置岔管，岔管进口端钢管为3根鐖1600mm钢管，出口端为1根鐖2500mm钢管，在建成后调试过程中出现闸室段噪声大的现象。针对阀门振动问题提进行模型试验，结果表明:受充水阀室空间限制，充水阀门段布置局促，阀后水流受岔管弯管影响明显，压力脉动剧烈，在岔管内形成螺旋转状水流，水流末梢在叉管汇合区往返摆动，流态极不稳定。“螺旋流”是引起原型充水阀门段管道振动较大的主要原因之一。为解决上述问题，采劝阀门后突扩体+掺气”改造方案，即阀门后布置突扩体结构，为阀后水流营造较大的缓冲区，并在阀前设置掺气装置来减免空化。对“阀门后突扩体+掺气”方案进行模型试验，结果表明，虽然阀后空腔体水流消能充分，但流态依然紊乱，易造成其结构不稳定。同时考虑到充水阀门下游连接竖井，且输水廊道多弯道，采用掺气减免空化，掺入的气体如果随水流进入竖井，易造成竖井水面波动，影响升船机平衡重平稳，进而影响升船机安全稳定运行。为减小不利水流条件对充水阀门段及升船机安全稳定运行的影响，结合工程实际，对突扩体进行了优化研究［1］。优化体形A:如图2所示，在突扩体与主管道连接处的上方设置11.5m×1.0m×1.3m(长×宽×高)的集气槽;突扩体顶部各边以1∶10的顶渐扩方式与集气槽相连接，集气槽顶部设置3根直径0.3m的排气管。优化体形B:如图3所示，在突扩体与主管道连接处的上方设置11.5m×1.0m×1.3m(长×宽
布置突扩体结构，为阀后水流营造较大的缓冲区，并在阀前设置掺气装置来减免空化。对“阀门后突扩体+掺气”方案进行模型试验，结果表明，虽然阀后空腔体水流消能充分，但流态依然紊乱，易造成其结构不稳定。同时考虑到充水阀门下游连接竖井，且输水廊道多弯道，采用掺气减免空化，掺入的气体如果随水流进入竖井，易造成竖井水面波动，影响升船机平衡重平稳，进而影响升船机安全稳定运行。为减小不利水流条件对充水阀门段及升船机安全稳定运行的影响，结合工程实际，对突扩体进行了优化研究［1］。优化体形A:如图2所示，在突扩体与主管道连接处的上方设置11.5m×1.0m×1.3m(长×宽×高)的集气槽;突扩体顶部各边以1∶10的顶渐扩方式与集气槽相连接，集气槽顶部设置3根直径0.3m的排气管。优化体形B:如图3所示，在突扩体与主管道连接处的上方设置11.5m×1.0m×1.3m(长×宽×高)的集气槽;突扩体顶部各边以1∶5的顶渐扩方式与集气槽相连接，集气槽顶部设置3根直径0.3m的排气管。图2突扩体顶渐扩1∶10体形图3突扩体顶渐扩1∶5体形·32·
【作者单位】： 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司;
【分类号】：U642.2
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