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淺析隧洞弧形閘門水流收縮性的影響因素

編輯:河北德群水利機械有限公司時間:2019-04-25

     水力弧形閘門具有啟閉輕、流態好、易于控制等優點,在明渠和隧洞的泄洪水流控制中應用廣泛.由于 弧形閫門上游水流的過水斷面通常呈收縮狀態,水流的慣性作用導致閘門下游附近形成最小收縮斷面.從水流運動的特點來看,弧形閘門水流屬于孔口出流,孔口形式可分為側壁孔口、底部孔口、平底孔口等,不同形式孔口的水流收縮和過流特性有較大區別.實際上,閘門上下游邊界、水力 運行條件等也會影響閘門的流態和過流能力,因此, 在設計和研究中難以形成統一的標準.

     與常規的明渠弧形閘門和平板閘門的水流收縮 特性相比,隧洞尾部帶加壓板弧形閘門的單向收縮 特性和過流特性較為復雜.為了分析隧洞尾部帶加 壓板形式的弧形閘門的水流收縮特性,本文采用模 型試驗、量綱分析和數據擬合相結合的方法,對側壁和底板無收縮情況下,弧形閘門出口水流特性和垂 向收縮特性進行研究,揭示了收縮系數與開度、水位之間的關系.研究表明,弧形閘門的收縮特性對閘門的過流能力和開度控制具有重要影響.常規的孔口 出流收縮系數約為0.6-0.65,它是水流在2個方向上的二維收縮的綜合結果,而壓力隧洞尾部帶 加壓板的弧形閘門的出閘水流只是發生垂向上的一 維收縮,這種壓力隧洞尾部弧形閘門的出閘水流的收縮系數約為0.80.

     當開度較小時,有壓輸水隧洞弧形閘門出口水流收縮系數隨著開度的增加而減小,在弧形閘門開度不變的情況下,收縮系數隨上游水位增加有增加的趨勢,壓力隧洞弧形閘門收縮系數比相關的孑L口出流和明渠弧形閘門收縮系數大。

弧形閘門

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