弧形闸门不同底缘型式下水力特性试验研究
发布时间：2021-10-10 06:59
随着我国水利水电事业的蓬勃发展,水工建筑物安全问题备受关注。闸门作为一种重要的水工建筑物,按照实际需要用来调节上下游水深和控制流量。弧形闸门因其启门力小、无门槽、过流流态好和操作运行方便等优点而受到广泛应用。弧形闸门在泄水时,闸门底缘部分起到关键作用,不当底缘体型影响闸门正常运行,而关于弧形闸门底缘型式的研究鲜见报道。因此本文通过模型试验、数值模拟和理论分析的方法,针对后倾角式（45°）、前后倾角式（前45°后30°）以及前倾角式（45°）三种底缘型式的弧形闸门的水力特性进行了研究,研究成果可为工程设计提供参考。本文主要研究成果如下:（1）基于物理模型试验与数值模拟计算,对比分析了在后倾角式、前后倾角式和前倾角式底缘型式影响下不同工况的过闸水流流态、水深和流速分布特性,得出在后倾角式、前后倾角式以及前倾角式闸门泄流时产生的尾流涡漩和对闸门的反向激励较小的闸门型式。其中,前倾角式底缘闸门在三种底缘型式中对水流的流态和流速最优。同时分析得出弧形闸门在不同工况下,过闸水流的流态、流速分布规律。（2）基于作用在弧形闸门上时均压强和脉动压强数值计算结果与试验实测对比分析,结果表明后倾角式底缘与前...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
试验系统Fig.2Theexperimentalsystem
弧形闸门不同底缘型式下水力特性试验研究10(a)后倾角(b)前后倾角(c)前倾角图3闸门模型Fig.3Gatemodel依据《水工(常规)模型试验规程》(SL155-2012)，模型安装时采用水准仪控制，误差均在允许范围内，在制作过程中保证闸门与边墙不漏水，模型接缝处进行防水处理，底板平整光滑，无凸出部分，并要经水准仪精确校准，使底板处于水平，避免出现不利的水流流态情况，整个模型可以达到规程要求。2.1.2.2试验方案本文试验采用三种不同来水流量(120m3/h、140m3/h、160m3/h)、三种不同闸门底缘型式(后倾角式、前后倾角式、前倾角式)、三种不同闸门开度(e=6.0cm、8.0cm、10.0cm)的条件，共组合成27个试验方案，具体试验方案如表1所示。表1试验方案一览表Table1Thetableofexperimentalschemes方案序号Schemesnumber试验方案ExperimentalSchemes底缘型式Bottomedgetype开度eOpeningdegreee(cm)流量QFlowQ(m3/h)1前倾(45°)6.01202140316048.012051406160710.01208140916010后倾(45°)6.01201114012160138.0120
【参考文献】：
期刊论文
[1]弧形闸门开度指示装置的设计与应用[J]. 尚力阳,胡畔,贾诚儒,耿志彪,何勇. 技术与市场. 2019(08)
[2]水工弧形空腔闸门动力特性数值分析[J]. 韩彰,苏怀智,陈健,杨光. 水利水运工程学报. 2018(02)
[3]基于ANSYS的流固耦合弧形闸门振动特性研究[J]. 李桑军,秦战生. 水力发电. 2018(01)
[4]大型水工弧形钢闸门流激振动物理模型—数值模型计算分析[J]. 赵兰浩,骆鹏. 水电能源科学. 2017(12)
[5]基于特征灵敏度优化的弧形闸门动力分析模型[J]. 吴思远,王正中,徐超,刘计良,吴守军,张雪才. 水力发电学报. 2017(12)
[6]里底水电站溢洪道弧门水力学及水弹性振动试验研究[J]. 赵清静,冷云,高扬. 中国设备工程. 2017(24)
[7]大型水工钢闸门的研究进展及发展趋势[J]. 王正中,张雪才,刘计良. 水力发电学报. 2017(10)
[8]不同底缘形式的平板闸门水力特性数值模拟[J]. 刘昉,赵梦丽,冷东升,邢仕强. 水利水电科技进展. 2017(05)
[9]弧形闸门闸坝一体化静动力分析及安全评价[J]. 张雪才,王正中,李宝辉,徐超. 长江科学院院报. 2017(07)
[10]弧形闸门物理模型试验分析研究[J]. 冷涛. 中国农村水利水电. 2016(10)
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
[2]泄流结构耦合动力分析与工作性态识别方法研究[D]. 李火坤.天津大学 2008
硕士论文
[1]流冰冲击下弧形闸门的动力反应分析[D]. 平源.华北水利水电大学 2019
[2]不同开度时弧形闸门流固耦合数值模拟[D]. 王旭声.华北水利水电大学 2018
[3]弧形钢闸门空间主框架体系可靠度研究[D]. 刘柳.西北农林科技大学 2018
[4]考虑流激振动的水工弧形钢闸门数值模型研究[D]. 王嘉宝.华北水利水电大学 2017
[5]泄洪洞事故闸门动水闭门水力及爬振特性研究[D]. 赵梦丽.天津大学 2017
[6]弧形钢闸门的优化设计与可靠度分析[D]. 李永科.大连理工大学 2015
[7]弧形钢闸门自振频率及支臂稳定性分析[D]. 丁峰.清华大学 2015
[8]泄洪底孔弧形闸门—闸墩耦合动力特性及支臂优化研究[D]. 潘文祥.天津大学 2014
[9]平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究[D]. 黄海艳.昆明理工大学 2011
[10]基于FLUENT的土石坝逐渐溃坝水流模拟[D]. 林长强.华中科技大学 2011
本文编号：3427880
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
试验系统Fig.2Theexperimentalsystem
弧形闸门不同底缘型式下水力特性试验研究10(a)后倾角(b)前后倾角(c)前倾角图3闸门模型Fig.3Gatemodel依据《水工(常规)模型试验规程》(SL155-2012)，模型安装时采用水准仪控制，误差均在允许范围内，在制作过程中保证闸门与边墙不漏水，模型接缝处进行防水处理，底板平整光滑，无凸出部分，并要经水准仪精确校准，使底板处于水平，避免出现不利的水流流态情况，整个模型可以达到规程要求。2.1.2.2试验方案本文试验采用三种不同来水流量(120m3/h、140m3/h、160m3/h)、三种不同闸门底缘型式(后倾角式、前后倾角式、前倾角式)、三种不同闸门开度(e=6.0cm、8.0cm、10.0cm)的条件，共组合成27个试验方案，具体试验方案如表1所示。表1试验方案一览表Table1Thetableofexperimentalschemes方案序号Schemesnumber试验方案ExperimentalSchemes底缘型式Bottomedgetype开度eOpeningdegreee(cm)流量QFlowQ(m3/h)1前倾(45°)6.01202140316048.012051406160710.01208140916010后倾(45°)6.01201114012160138.0120
【参考文献】：
期刊论文
[1]弧形闸门开度指示装置的设计与应用[J]. 尚力阳,胡畔,贾诚儒,耿志彪,何勇. 技术与市场. 2019(08)
[2]水工弧形空腔闸门动力特性数值分析[J]. 韩彰,苏怀智,陈健,杨光. 水利水运工程学报. 2018(02)
[3]基于ANSYS的流固耦合弧形闸门振动特性研究[J]. 李桑军,秦战生. 水力发电. 2018(01)
[4]大型水工弧形钢闸门流激振动物理模型—数值模型计算分析[J]. 赵兰浩,骆鹏. 水电能源科学. 2017(12)
[5]基于特征灵敏度优化的弧形闸门动力分析模型[J]. 吴思远,王正中,徐超,刘计良,吴守军,张雪才. 水力发电学报. 2017(12)
[6]里底水电站溢洪道弧门水力学及水弹性振动试验研究[J]. 赵清静,冷云,高扬. 中国设备工程. 2017(24)
[7]大型水工钢闸门的研究进展及发展趋势[J]. 王正中,张雪才,刘计良. 水力发电学报. 2017(10)
[8]不同底缘形式的平板闸门水力特性数值模拟[J]. 刘昉,赵梦丽,冷东升,邢仕强. 水利水电科技进展. 2017(05)
[9]弧形闸门闸坝一体化静动力分析及安全评价[J]. 张雪才,王正中,李宝辉,徐超. 长江科学院院报. 2017(07)
[10]弧形闸门物理模型试验分析研究[J]. 冷涛. 中国农村水利水电. 2016(10)
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
[2]泄流结构耦合动力分析与工作性态识别方法研究[D]. 李火坤.天津大学 2008
硕士论文
[1]流冰冲击下弧形闸门的动力反应分析[D]. 平源.华北水利水电大学 2019
[2]不同开度时弧形闸门流固耦合数值模拟[D]. 王旭声.华北水利水电大学 2018
[3]弧形钢闸门空间主框架体系可靠度研究[D]. 刘柳.西北农林科技大学 2018
[4]考虑流激振动的水工弧形钢闸门数值模型研究[D]. 王嘉宝.华北水利水电大学 2017
[5]泄洪洞事故闸门动水闭门水力及爬振特性研究[D]. 赵梦丽.天津大学 2017
[6]弧形钢闸门的优化设计与可靠度分析[D]. 李永科.大连理工大学 2015
[7]弧形钢闸门自振频率及支臂稳定性分析[D]. 丁峰.清华大学 2015
[8]泄洪底孔弧形闸门—闸墩耦合动力特性及支臂优化研究[D]. 潘文祥.天津大学 2014
[9]平板闸门小开度水流数值模拟及闸门槽水流特性研究[D]. 黄海艳.昆明理工大学 2011
[10]基于FLUENT的土石坝逐渐溃坝水流模拟[D]. 林长强.华中科技大学 2011
本文编号：3427880
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3427880.html
