闸墙长廊道侧支孔输水系统出流均匀性分析与布置优化

针对船闸分散式输水系统前后段支孔出流流量及出流时间不同的问题,依托国内某已建船闸,建立数学模型,通过计算数据与实测资料的耦合,验证模型适用性。在模型基础上修改支孔面积,模拟不同支孔面积比下各支孔的出流量,并利用方差和均匀性系数评价不同工况的出流均匀性。结果表明:1)支孔出流量前端支孔出流较早,输水中期和后期的流量较小;末端支孔出流较晚,但由于管道末端的压力较大,输水中期和后期的流量较大。2)支孔出流均匀性随前后支孔面积比的增大呈现先提高后降低的趋势。3)本工程前后支孔面积比情况良好。

中水头巨型船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统水动力学研究

闸墙长廊道侧支孔输水系统,因其相对于集中输水系统更优的水流条件以及相对其他分散输水系统更简单的结构和更低的建设维护成本,而广泛应用于中水头大型船闸中。近年来,湘江航运干线设计和建设了4座中水头巨型船闸,该输水系统能否满足巨型船闸高输水能量下的船闸自身与过闸船舶安全要求需要加以研究论证。本文以大源渡二线船闸为例,通过1∶30物理模型试验,对其闸室船舶停泊条件、输水水力特性及引航道水流条件进行研究。结果表明:在推荐的消能布置和阀门开启方式下,各项指标均能满足规范和设计要求。

船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统水力学研究综述

闸墙长廊道侧支孔输水系统结构简单、输水效率高、造价低廉,主要适用于中低水头。发展至今,取得了丰富的研究成果,但仍存在一些技术难题。基于国内外大量研究资料,从输水系统布置、消能设施以及船舶系缆力方面对这种输水形式进行全面的评述,并就不足展开了讨论。同时结合经典射流理论,针对侧支孔出流的消能机理,提出了新的研究课题,即侧支孔相向壁面射流流动结构研究,而且对下阶段的研究方向、研究手段和研究内容作了详细说明,以期为后续工作提供参考。

船闸闸墙廊道侧支孔射流研究

建立侧支孔射流水力学物理模型,使用PIV测速仪测量了多组流量条件下侧支孔射流无槛工况和设槛工况孔前垂向中轴面的流速分布,通过划分流场结构和提取流场断面等方法,归纳和总结了侧支孔射流的流速分布规律.根据试验结果得出了无槛工况断面最大流速和断面最大流速点相对高度的沿程变化曲线,绘制了设槛工况槛后射流中心线,拟合得出了沿射流中心线的速度计算公式.

船闸闸墙长廊道侧支孔水动力研究

闸墙长廊道侧支孔输水系统广泛应用于中水头船闸,研究支孔出流特性对改善闸室水流条件具有重要意义。建立了船闸闸墙长廊道侧支孔整体输水系统三维紊流数学模型,采用动网格技术及用户自定义二次开发(UDF)模拟平面输水阀门开启过程,利用物模实测的闸室水位、输水流量验证数学模型,分析船闸灌水过程中侧支孔流态、流速及流量分配随输水时间的动态变化规律。研究表明:侧支孔的流速、流量、射流长度随输水时间呈先增大后减小的趋势,上下游支孔间的流速差异呈现先减小后增大的趋势。

闸墙长廊道输水系统侧支孔均匀布置的水力特性

闸墙长廊道输水系统侧支孔出流不均匀是造成闸室水体流动和闸室水面波浪运动的主要原因。为研究侧支孔均匀布置的水力特性分布规律,通过CFD数值模拟方法分析输水方式、水头差和阀门开启时间对侧支孔出流的影响。结果表明,闸室输水过程中,各支孔流量先增大后减小、支孔流量分配的相对差异也先扩大后减小;闸室灌水时,各支孔流量分配呈由上游至下游逐渐增大然后再稍有减小的趋势,支孔最大流量大致分布在侧支孔出水段的后1/3区域;闸室泄水时,各支孔流量分配从上游至下游逐渐增大;闸室输水时间与水头差和阀门开启时间成正比,闸室灌水比泄水的输水时间稍短。

渠江金盘子船闸输水系统研究

简要介绍渠江金盘子船闸底部长廊道侧支孔出水式分散输水系统的选型、水力计算、模型试验及结构分析情况，对分散式输水系统设计中的一些难点、重点进行了研究。

旁海枢纽工程船闸输水系统布置及试验研究

高水头船闸常采用第二类输水系统以满足船闸闸室内水流条件的要求,但往往工程量大、施工复杂。根据船闸闸址处地形、地质条件,抬高闸底奠基高程以达到降低工程量并简化施工的目的,并在采取一定消能手段后,采用闸墙长廊道侧支孔输水形式。通过物理模型,对旁海航电枢纽输水系统进行布置及优化,证实采取加大闸室初始淹没水深、闸室两侧出水口加设连续消力坎、优化进出水口布置及进水口布置帷墙等措施可达到预期效果。

春天湖船闸输泄水系统优化设计

在施工图设计阶段对春天湖船闸的输泄水系统进行了优化设计,通过论证分析及模型试验验证,输泄水系统布置在输水水力特性及船闸运行特性上均有较大改善,充分保证了船舶及船闸在正常操作运行条件下的安全。图2幅。

船闸闸底长廊道输水系统水力特性模拟研究

船闸输水过程闸室水流条件与船舶通航安全紧密相关。本文针对某闸底长廊道输水系统船闸建立三维数学模型,采用RNG k-ε湍流模型,结合VOF自由水面技术,对船闸灌水非恒定变化过程进行模拟,分析闸室流速、流态分布规律。研究表明:灌水初期侧支孔自上游向下游依次出流,闸底廊道内的流速均呈自上游向下游递减趋势,在闸底廊道、明沟、闸室内均出现了不同程度的漩涡。