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浅析隧洞弧形闸门水流收缩性的影响因素

编辑:河北德群水利机械有限公司时间:2019-04-25

     水力弧形闸门具有启闭轻、流态好、易于控制等优点,在明渠和隧洞的泄洪水流控制中应用广泛.由于 弧形阃门上游水流的过水断面通常呈收缩状态,水流的惯性作用导致闸门下游附近形成最小收缩断面.从水流运动的特点来看,弧形闸门水流属于孔口出流,孔口形式可分为侧壁孔口、底部孔口、平底孔口等,不同形式孔口的水流收缩和过流特性有较大区别.实际上,闸门上下游边界、水力 运行条件等也会影响闸门的流态和过流能力,因此, 在设计和研究中难以形成统一的标准.

     与常规的明渠弧形闸门和平板闸门的水流收缩 特性相比,隧洞尾部带加压板弧形闸门的单向收缩 特性和过流特性较为复杂.为了分析隧洞尾部带加 压板形式的弧形闸门的水流收缩特性,本文采用模 型试验、量纲分析和数据拟合相结合的方法,对侧壁和底板无收缩情况下,弧形闸门出口水流特性和垂 向收缩特性进行研究,揭示了收缩系数与开度、水位之间的关系.研究表明,弧形闸门的收缩特性对闸门的过流能力和开度控制具有重要影响.常规的孔口 出流收缩系数约为0.6-0.65,它是水流在2个方向上的二维收缩的综合结果,而压力隧洞尾部带 加压板的弧形闸门的出闸水流只是发生垂向上的一 维收缩,这种压力隧洞尾部弧形闸门的出闸水流的收缩系数约为0.80.

     当开度较小时,有压输水隧洞弧形闸门出口水流收缩系数随着开度的增加而减小,在弧形闸门开度不变的情况下,收缩系数随上游水位增加有增加的趋势,压力隧洞弧形闸门收缩系数比相关的孑L口出流和明渠弧形闸门收缩系数大。

弧形闸门

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