分散梯级船闸输水时的作用水头和中间渠道断面形式对通航水流条件的影响

针对分散梯级船闸中间渠道的通航水流条件问题,研究了中间渠道断面形式对其影响。提出了矩形断面与梯形断面中间渠道的作用水头计算公式。采用数学数值模拟的方法研究两种断面形状对船闸通航水流条件的影响。结果表明:1)中间渠道充泄水的船闸作用水头一致,其水位呈现周期性的变化。2)改变中间渠道的断面形式对船闸输水时的流量变化趋势与输水时间影响较小。3)相较于矩形断面,梯形断面的中间渠道可以有效地减小上游船闸泄水过程中的水位变幅、振荡波波高、最大水面坡降和最大纵向流速。研究为分散梯级船闸中间渠道的设计提供了理论支持。

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。

景洪升船机500吨级船舶实船试验船厢水面波动特性研究

升船机承船厢对接过程是升船机运行全过程中重要的一环,对接过程中船厢内的水面波动直接影响厢内船舶的安全停靠和水力式升船机同步轴工作条件。针对这一过程中厢内水面波动变化特性对升船机安全运行的影响,进行了在不同对接水位差启闭卧倒门和在不同航速进出船厢的500吨级船舶实船试验。重点探讨了对接水位差、船舶进出船厢航速对厢内水面波动特征值的影响,给出了船厢内波动振幅与水深和水位差的经验公式,分析其对船厢和船舶航行安全的影响。实船试验成果验证了景洪升船机500吨级船舶通航安全性。

犍为船闸335m库水位输水系统水力特性原型调试研究

输水系统是船闸的重要组成部分之一,为避免船闸水力学中模型缩尺效应的影响并保证犍为船闸在335 m库水位的安全运行,对其输水系统水力特性进行原型观测与调试。通过在船闸闸室、各阀门井(检修阀门井)、上(下)闸首人字门前后、上下游引航道等部位布置19个水位计测点,得出输水系统充泄水工况下的水力特性。结果表明:充水阀门以推荐tv=4 min启闭时,闸室内出现明显的超灌(泄)现象,双边充(泄)水惯性超高(降)分别为0.40、0.10 m,对船闸人字门及过闸船舶安全产生不利影响。通过对闸、阀门运行方式的优化,有效缓解了闸室超灌(泄)现象,双边充(泄)水惯性超高(降)分别降至0.15、0.10 m以下。提出适应335 m库水位的船闸运行方式,为船闸的安全运行和船舶高效通航提供保障。

船闸输水系统多孔相向紊动射流研究综述

多孔相向紊动射流是船闸输水过程中一种重要的流动现象,基于国内外大量研究资料,从多孔紊动射流流动特性、多孔紊动射流消能机理、船闸输水系统多孔相向紊动射流等研究方面对多孔相向紊动射流的研究进行了系统的论述和评析,并对船闸输水系统多孔相向紊动射流需进一步研究的课题进行探讨。

柳江红花二线船闸阀门结构受力与自振特性分析

红花二线船闸工作水头高,闸室规模大。文章针对高水头阀门结构设计要求,通过建立红花船闸阀门三维有限元模型,对阀门在挡水、启门、动水闭门工况下的受力变形特性开展空间三维结构受力分析。同时,为保障高水头阀门安全运行,采用数值模拟方法对阀门结构的自振特性进行研究。研究结果表明,各工况下,阀门变形总体较小,数值计算获得的阀门前几阶模态频率较高,满足结构抗震设计要求,红花二线船闸阀门结构设计总体合理。