水力式升船机长廊道输水系统出流特性对相关因子的响应规律及敏感性分析

发布时间：2024-02-27 02:59

　　提高水力式升船机输水系统各支孔出流的同步性有利于减小船厢倾斜量,是水力式升船机安全运行的基础。通过理论推导,确定水力式升船机长廊道输水系统支孔流量差异的主要影响因子;利用二维数学模型模拟水力式升船机运行过程中输水系统出流过程,定义最不利时刻各支孔流量标准差为特征指标衡量支孔流量不均匀度,获得支孔出流特性对相关因素的响应规律,并对各影响因素进行敏感性分析。

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【部分图文】：

图1等惯性水力提升系统

目前已建成通航的景洪水力式升船机采取“等惯性输水系统+16个独立竖井”的布置方式(图1)。等惯性输水系统的设计原则是分流口至每个出水支孔的惯性长度相等，景洪升船机通过4次分流将上游主管道中的水流分配到各独立的竖井中。该输水系统形式从几何构造来看，分支管道是完全对称的。原型观测资料....

图2长廊道水力提升系统

相关学者[3]借鉴船闸输水系统布置方法，提出结构更简单的“长廊道输水系统+联通竖井”的水力提升系统:竖井底部设置纵向输水廊道，顶部沿程布置出水支孔，水流通过输水廊道支孔进入竖井(图2)。研究表明:该方案合理可行，长廊道输水系统避免了等惯性输水系统竖井底部垂向分流管道的布置，大大增....

图3长廊道输水系统支孔出流示意

由式(1)可知，非恒定流支孔的出流不均匀度与支孔阻力系数、支孔高度、支孔间距、输水系统的流速变率有关。现有研究成果[4-5]表明，支孔的阻力系数受支孔总出流面积的影响较大，因此支孔总面积与廊道面积比是影响支孔流量分配均匀程度的关键因素，同时，支孔的阻力系数还受支孔形状尺寸的影响;....

图4支孔附近网格划分

以景洪水力式升船机为依托设计长廊道输水系统，利用二维数学模型模拟非恒定流输水过程，分析支孔在非恒定流作用下的出流特性。二维数学模型网格划分见图4，支孔附近加密区域网格尺度为0.02m，典型时刻(最大流量时刻)输水系统附近区域流场云图见图5，各支孔出流较均匀。图5典型时刻(最大....

本文编号：3912273