高水头船闸阀后突扩体升坎形式优化

针对船闸输水阀门后突扩廊道的水力学问题,以银盘船闸为依托,建立比尺为1∶10的泄水阀门段物理模型,对突扩体升坎形式进行优化。通过非恒定流物理模型试验,对比研究了6种突扩廊道升坎形式的动水压力特性,探讨升坎形式对突扩廊道水动力荷载特性的影响,并提出了最优升坎形式。研究成果对高水头船闸阀门段廊道体形的优化设计具有一定的指导意义,可为其提供理论依据和技术支撑。

棱坎对溢洪道混凝土空蚀破坏的影响研究

研究棱坎对溢洪道空蚀破坏的影响,采用RNG k-ε模型,结合Z-G-B空化模型,对有棱坎的溢洪道泄洪的水力特性以及空化效应进行了分析,对比了升坎和跌坎对空化效应的影响。研究结果表明:棱坎的存在会加剧流场的空化效应和溢洪道混凝土底板的空蚀程度,且升坎对混凝土空蚀的促进作用明显强于降坎;随着棱坎高度的增加,空化效果明显增强,空化区域面积不断增大,最小空化数不断减小;在实际工程中,为了缓解溢洪道底板的混凝土的空蚀破坏现象,需要避免升坎的存在,同时将跌坎高度控制在2 mm以内。

银盘船闸阀门段体型优化三维数值模拟研究

乌江银盘船闸为目前国内已建和在建船闸中水头最高的单级船闸。通过对设计方案的初步计算成果和物理模型试验资料分析,在设计水头下其泄水阀门段存在较大的负压,尤其是在突扩体升坎处压力甚低,有可能造成边壁的空蚀破坏,成为亟需解决的关键问题之一。采用数学模型计算的方法,对泄水阀门段体型进行了一系列的比较优化,最终确定了推荐方案,并对经物理模型试验验证的数据进行了对比,两者吻合较好。

基于动网格技术对银盘船闸阀门段体型优化动态仿真研究

采用动网格技术和VOF方法对乌江银盘船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,采用1min开阀方式分析阀门段水流急变分离的流态和压力的时空演化规律及出现空化空蚀的危险区域和时刻,并对阀门段体型进行了比较优化,最终确定了推荐方案。

船闸输水系统台阶型廊道研究

模型试验证明台阶体型廊道可以解决底扩廊道出现的跌坎空化及升坎空化问题,从而保证廊道安全运行;同时有利于工人的检查和维修。