【摘要】：泄洪洞事故閘門(mén)動(dòng)水關(guān)閉過(guò)程水動(dòng)力特性非常復(fù)雜,閘后水流流態(tài)由滿流過(guò)渡到明流。不利的水流條件、不當(dāng)?shù)牡拙夡w型設(shè)計(jì)及不合理的支承結(jié)構(gòu)布置均會(huì)影響閘門(mén)的正常運(yùn)行,造成門(mén)體劇烈振動(dòng),甚者產(chǎn)生大幅度的爬振現(xiàn)象,使門(mén)機(jī)遭受沖擊震蕩荷載,對(duì)啟閉設(shè)備和閘門(mén)運(yùn)行不利。前人對(duì)閘門(mén)動(dòng)水閉門(mén)的水力特性研究大多以試驗(yàn)為主,數(shù)值模擬工作較少;而對(duì)爬振現(xiàn)象的探究,有針對(duì)性的研究報(bào)導(dǎo)鮮少,相關(guān)規(guī)律性闡述更是無(wú)涉及。因此,本文結(jié)合物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法開(kāi)展閘區(qū)水力特性研究,分析底緣型式對(duì)持住力及閘底空化特性的影響;并以某水利樞紐原型觀測(cè)成果作為爬振研究的引子,用閉門(mén)持住力脈動(dòng)特性衡量閘門(mén)振動(dòng),通過(guò)試驗(yàn)探討影響閘門(mén)爬振的因素,提出減振措施。主要成果如下:(1)針對(duì)瑪爾擋水電站泄洪放空洞物理模型水力學(xué)試驗(yàn)成果,結(jié)合EMD脈動(dòng)壓力趨勢(shì)項(xiàng)提取方法,綜合研究閘門(mén)閉門(mén)過(guò)程閘后流態(tài)、門(mén)體脈動(dòng)壓強(qiáng)及閉門(mén)持住力特性,分析運(yùn)行工況對(duì)閘區(qū)水力特性的影響,為平面閘門(mén)動(dòng)水關(guān)閉的數(shù)值模擬提供論證依據(jù)。(2)采用RNG k-ε模型和VOF方法,結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格劃分技術(shù),對(duì)不同底緣型式的平板閘門(mén)閉門(mén)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真。計(jì)算得到前傾角或前、后傾角組合型式,閘底壓力基本呈上托力;平底底緣和后傾角底緣,滿流流態(tài)表現(xiàn)為上托力,明滿流或明流流態(tài)呈下吸力,且下游傾角的增加會(huì)降低下吸力。另外,分析閘底空化特性,發(fā)現(xiàn)組合型式底緣(主要是后半底面)、平底底緣最易發(fā)生空蝕破壞。(3)基于某水利樞紐泄洪洞樓板振動(dòng)原觀試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)閘門(mén)動(dòng)水閉門(mén)過(guò)程出現(xiàn)大幅爬振現(xiàn)象。因此依托于瑪爾擋泄水隧洞物理模型試驗(yàn)裝置,探究影響爬振的相關(guān)因素。結(jié)果表明:支承摩阻系數(shù)是影響閘門(mén)爬振的主要因素之一,滑塊材質(zhì)也會(huì)改變閘門(mén)振動(dòng)特性。從利于閘門(mén)落門(mén)的角度考慮,可采用減小支承摩阻系數(shù)、降低上游水位和工作門(mén)開(kāi)度、增加閘門(mén)配重等措施。從減少閘門(mén)爬振角度考量,減小支承結(jié)構(gòu)摩阻系數(shù)及工作閘門(mén)開(kāi)度,增加啟閉速度、閘門(mén)配重及滑塊直徑均能有效改善或抑制閘門(mén)爬振。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV663;TV135
【圖文】：

第２章泄洪洞事故閘門(mén)爬行振動(dòng)原型觀測(cè)第２章泄洪洞事故閘門(mén)爬行振動(dòng)原型觀測(cè)逡逑爬振是指移動(dòng)部件周而復(fù)始、忽停忽跳、忽慢忽快的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是逡逑種不連續(xù)的非線性摩擦振動(dòng)。實(shí)際工程中，閘門(mén)爬行振動(dòng)現(xiàn)象所引發(fā)的安全逡逑故第１章已做簡(jiǎn)要概述。目前，對(duì)于事故門(mén)動(dòng)水閉門(mén)過(guò)程爬行振動(dòng)這一現(xiàn)象逡逑研究報(bào)導(dǎo)鮮少，前人對(duì)閘門(mén)爬振的規(guī)律闡述基本無(wú)涉及。鑒于此，本章依托逡逑某水利樞紐泄洪洞事故閘門(mén)啟閉機(jī)室樓板振動(dòng)原型觀測(cè)成果，著重分析事故逡逑動(dòng)水閉門(mén)過(guò)程中大幅振動(dòng)現(xiàn)象，引出閘門(mén)爬行振動(dòng)i昴�，为第５諏依振特究奠定基础。辶x希憊こ癱塵板義

本文編號(hào)：2766882