下水式升船机船厢底缘形式研究
发布时间：2019-10-04 00:17
【摘要】：通过比尺为1∶20的船厢出入水过程概化物理模型,对下水式升船机船厢主体底缘形式进行系统研究,探讨不同底缘形式的船厢对出入水过程船厢池水面波动、吸附力、拍击力及附加水动力荷载的影响。研究表明:船厢底缘角度的增大可有效降低船厢出水吸附力与入水拍击力,同时考虑到船厢底缘角度的增大会引起船厢质量的增加,提出船厢底缘较优角度为4°。
【图文】：
水速度与船厢出入水过程水动力特性之间的关系，提出下水式升船机船厢较优底缘形式。1物理模型结合本项目的研究内容，试验要求以及试验场地的规模，下水式升船机物理模型试验模型比尺采用1∶20，模拟范围包括升船机主体段与下游引航道，主要由5部分组成:提升系统、船厢、船池、引航道以及下游平水设施。本试验不考虑船厢出入水过程船厢的弹性变形，，因此，船厢主体采用灰塑料板制作。船厢底缘楔形体也采用灰塑料板制作。根据试验要求，分别制作0°楔形体(平地板)、2°楔形体及4°楔形体3种形式船厢，船厢底缘形式见图1。图1船厢底缘形式(单位:m)在工程应用中，下水式升船机船厢出入水速度一般为1.8m湓min，为研究船厢出入水速度对船厢出入水水动力特性的影响，试验中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8个速度出入船池。试验中，同步测量船厢出入水过程中船池波动特性、钢丝绳受力特性等，分析船厢底缘楔形体角度、船厢出入水速度以及船厢出入水过程水动力特性之间的关系。2不同形式船厢出水水动力特性2.1船池水面波动影响表1统计了不同出水速度vu下，船厢出水过程中池内水面的最大降低值ΔH1，其关系见图2、3，从图中可以看出:1)船厢出水过程中，船池内水面最大降低值随出水速度的增加而增加;2)船厢形式对船池内水面最大降低值影响不大，同一出水速度下，不同形式船厢池内水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船厢出水池内水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底体2°楔形体4°楔形体0.80－12.7－15.8－15.41.34－23.2－25.7－22.01.61－31.4－31.0－28.51.88－35.7－37.6－36.02.15－37.9－41.9－40.92.41－46.9－47.0－45.72.68－51.0－53.2?
问?单位:m)在工程应用中，下水式升船机船厢出入水速度一般为1.8m湓min，为研究船厢出入水速度对船厢出入水水动力特性的影响，试验中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8个速度出入船池。试验中，同步测量船厢出入水过程中船池波动特性、钢丝绳受力特性等，分析船厢底缘楔形体角度、船厢出入水速度以及船厢出入水过程水动力特性之间的关系。2不同形式船厢出水水动力特性2.1船池水面波动影响表1统计了不同出水速度vu下，船厢出水过程中池内水面的最大降低值ΔH1，其关系见图2、3，从图中可以看出:1)船厢出水过程中，船池内水面最大降低值随出水速度的增加而增加;2)船厢形式对船池内水面最大降低值影响不大，同一出水速度下，不同形式船厢池内水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船厢出水池内水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底体2°楔形体4°楔形体0.80－12.7－15.8－15.41.34－23.2－25.7－22.01.61－31.4－31.0－28.51.88－35.7－37.6－36.02.15－37.9－41.9－40.92.41－46.9－47.0－45.72.68－51.0－53.2－51.62.95－54.8－58.0－58.6图2船池水面最大降低值与出水速度关系图3α对船池水面最大降低值的影响·177·
【作者单位】： 南水北调中线干线工程建设管理局河南分局;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室通航建筑物建设技术交通行业重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51479123) 交通运输部科技项目(2014329746280)
【分类号】：U642
【图文】：
水速度与船厢出入水过程水动力特性之间的关系，提出下水式升船机船厢较优底缘形式。1物理模型结合本项目的研究内容，试验要求以及试验场地的规模，下水式升船机物理模型试验模型比尺采用1∶20，模拟范围包括升船机主体段与下游引航道，主要由5部分组成:提升系统、船厢、船池、引航道以及下游平水设施。本试验不考虑船厢出入水过程船厢的弹性变形，，因此，船厢主体采用灰塑料板制作。船厢底缘楔形体也采用灰塑料板制作。根据试验要求，分别制作0°楔形体(平地板)、2°楔形体及4°楔形体3种形式船厢，船厢底缘形式见图1。图1船厢底缘形式(单位:m)在工程应用中，下水式升船机船厢出入水速度一般为1.8m湓min，为研究船厢出入水速度对船厢出入水水动力特性的影响，试验中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8个速度出入船池。试验中，同步测量船厢出入水过程中船池波动特性、钢丝绳受力特性等，分析船厢底缘楔形体角度、船厢出入水速度以及船厢出入水过程水动力特性之间的关系。2不同形式船厢出水水动力特性2.1船池水面波动影响表1统计了不同出水速度vu下，船厢出水过程中池内水面的最大降低值ΔH1，其关系见图2、3，从图中可以看出:1)船厢出水过程中，船池内水面最大降低值随出水速度的增加而增加;2)船厢形式对船池内水面最大降低值影响不大，同一出水速度下，不同形式船厢池内水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船厢出水池内水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底体2°楔形体4°楔形体0.80－12.7－15.8－15.41.34－23.2－25.7－22.01.61－31.4－31.0－28.51.88－35.7－37.6－36.02.15－37.9－41.9－40.92.41－46.9－47.0－45.72.68－51.0－53.2?
问?单位:m)在工程应用中，下水式升船机船厢出入水速度一般为1.8m湓min，为研究船厢出入水速度对船厢出入水水动力特性的影响，试验中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8个速度出入船池。试验中，同步测量船厢出入水过程中船池波动特性、钢丝绳受力特性等，分析船厢底缘楔形体角度、船厢出入水速度以及船厢出入水过程水动力特性之间的关系。2不同形式船厢出水水动力特性2.1船池水面波动影响表1统计了不同出水速度vu下，船厢出水过程中池内水面的最大降低值ΔH1，其关系见图2、3，从图中可以看出:1)船厢出水过程中，船池内水面最大降低值随出水速度的增加而增加;2)船厢形式对船池内水面最大降低值影响不大，同一出水速度下，不同形式船厢池内水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船厢出水池内水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底体2°楔形体4°楔形体0.80－12.7－15.8－15.41.34－23.2－25.7－22.01.61－31.4－31.0－28.51.88－35.7－37.6－36.02.15－37.9－41.9－40.92.41－46.9－47.0－45.72.68－51.0－53.2－51.62.95－54.8－58.0－58.6图2船池水面最大降低值与出水速度关系图3α对船池水面最大降低值的影响·177·
【作者单位】： 南水北调中线干线工程建设管理局河南分局;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室通航建筑物建设技术交通行业重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51479123) 交通运输部科技项目(2014329746280)
【分类号】：U642
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本文编号：2545654
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