平面钢闸门自由出流流固耦合数值模拟

发布时间：2021-12-16 17:17

　　针对某露顶式平面钢闸门自由出流下水动力特性及闸门动态响应进行研究,基于ANSYS Workbench平台的Fluent流体分析模块及Static Structural固体结构分析模块,结合动网格技术采用VOF法捕捉闸门开启过程时自由表面流,获得了闸门开启过程中瞬时流速、动水压力、湍动能的发生发展过程。同时,考虑动水压力变化,进行水流-闸门的单向流固耦合数值模拟,闸门应力、应变时程变化规律表明:闸门起吊时各构件最大等效应力大于起吊前的;开启过程中,各项最大应力随时间非线性减小;最大应力值及最大变形主要集中在底部主横梁靠近中间纵梁区域。 

【文章来源】：人民黄河. 2020,42(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

流体计算域

闸门区网格放大

使用Automatic对模型进行自由网格划分,总体网格尺寸选用30 mm×30 mm,吊耳孔、主轮轴孔处进行加密处理,网格尺寸为10 mm×10 mm,划分单元总数为81 655个,节点总数为219 498个。完整的闸门模型如图3所示。3 闸门开启过程水动力特性分析

【参考文献】：
期刊论文
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[3]三峡永久船闸输水廊道水动力学特性研究[J]. 马峥,张计光,陈红勋,匡俊.  水动力学研究与进展A辑. 2007(02)
[4]水工弧形闸门流激振动分析[J]. 刘亚坤,倪汉根,叶子青,刘永林.  大连理工大学学报. 2005(05)
[5]VOF方法理论与应用综述[J]. 张健,方杰,范波芹.  水利水电科技进展. 2005(02)
[6]闸门开启过程中水体流动的数值模拟[J]. 朱仁庆,杨松林,王志东.  华东船舶工业学院学报. 1998(03)

博士论文
[1]高水头平面事故闸门动水关闭水动力特性及门槽水力特性研究[D]. 章晋雄.中国水利水电科学研究院 2013

硕士论文
[1]基于流固耦合数值模拟的深孔平面钢闸门底缘结构型式研究[D]. 张学森.西北农林科技大学 2011
[2]水工闸门启闭过程中的动水垂直力的数值模拟研究[D]. 訾娟.天津大学 2012



本文编号：3538518