【摘要】：通過比尺為1∶20的船廂出入水過程概化物理模型,對下水式升船機船廂主體底緣形式進行系統(tǒng)研究,探討不同底緣形式的船廂對出入水過程船廂池水面波動、吸附力、拍擊力及附加水動力荷載的影響。研究表明:船廂底緣角度的增大可有效降低船廂出水吸附力與入水拍擊力,同時考慮到船廂底緣角度的增大會引起船廂質(zhì)量的增加,提出船廂底緣較優(yōu)角度為4°。
【圖文】：

水速度與船廂出入水過程水動力特性之間的關(guān)系，提出下水式升船機船廂較優(yōu)底緣形式。1物理模型結(jié)合本項目的研究內(nèi)容，試驗要求以及試驗場地的規(guī)模，下水式升船機物理模型試驗?zāi)Ｐ捅瘸卟捎?∶20，模擬范圍包括升船機主體段與下游引航道，主要由5部分組成:提升系統(tǒng)、船廂、船池、引航道以及下游平水設(shè)施。本試驗不考慮船廂出入水過程船廂的彈性變形，，因此，船廂主體采用灰塑料板制作。船廂底緣楔形體也采用灰塑料板制作。根據(jù)試驗要求，分別制作0°楔形體(平地板)、2°楔形體及4°楔形體3種形式船廂，船廂底緣形式見圖1。圖1船廂底緣形式(單位:m)在工程應(yīng)用中，下水式升船機船廂出入水速度一般為1.8m湓min，為研究船廂出入水速度對船廂出入水水動力特性的影響，試驗中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8個速度出入船池。試驗中，同步測量船廂出入水過程中船池波動特性、鋼絲繩受力特性等，分析船廂底緣楔形體角度、船廂出入水速度以及船廂出入水過程水動力特性之間的關(guān)系。2不同形式船廂出水水動力特性2.1船池水面波動影響表1統(tǒng)計了不同出水速度vu下，船廂出水過程中池內(nèi)水面的最大降低值ΔH1，其關(guān)系見圖2、3，從圖中可以看出:1)船廂出水過程中，船池內(nèi)水面最大降低值隨出水速度的增加而增加;2)船廂形式對船池內(nèi)水面最大降低值影響不大，同一出水速度下，不同形式船廂池內(nèi)水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船廂出水池內(nèi)水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底體2°楔形體4°楔形體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?

問?單位:m)在工程應(yīng)用中，下水式升船機船廂出入水速度一般為1.8m湓min，為研究船廂出入水速度對船廂出入水水動力特性的影響，試驗中采用了0.80、1.34、1.61、1.88、2.15、2.41、2.68、2.95m湓min共8個速度出入船池。試驗中，同步測量船廂出入水過程中船池波動特性、鋼絲繩受力特性等，分析船廂底緣楔形體角度、船廂出入水速度以及船廂出入水過程水動力特性之間的關(guān)系。2不同形式船廂出水水動力特性2.1船池水面波動影響表1統(tǒng)計了不同出水速度vu下，船廂出水過程中池內(nèi)水面的最大降低值ΔH1，其關(guān)系見圖2、3，從圖中可以看出:1)船廂出水過程中，船池內(nèi)水面最大降低值隨出水速度的增加而增加;2)船廂形式對船池內(nèi)水面最大降低值影響不大，同一出水速度下，不同形式船廂池內(nèi)水面最大降低值差值一般在3cm左右。表1船廂出水池內(nèi)水面最大降落值vu湓(m湓min)ΔH1湓cm平底體2°楔形體4°楔形體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圖2船池水面最大降低值與出水速度關(guān)系圖3α對船池水面最大降低值的影響·177·
【作者單位】： 南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局河南分局;南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點實驗室通航建筑物建設(shè)技術(shù)交通行業(yè)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51479123) 交通運輸部科技項目(2014329746280)
【分類號】：U642

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