排灌机械工程学报

作者：孙涛,仇宝云*,黄先北,周晨露,倪春,于贤磊,荐威,雍成林

单位：1. 南水北调东线江苏水源有限责任公司, 江苏 南京 210000; 2. 扬州大学电气与能源动力工程学院, 江苏 扬州 225127

关键词：双向挡水平面钢闸门,反向挡水,启门力,排水孔

基金：国家自然科学基金资助项目(51679208,51909291);江苏省水利科技项目(2019019,2019017)

为解决工程中发生垂直提升式双向挡水钢闸门反向挡水时,启门力过大,常规选用的启闭机启门力不足等问题,以江苏省某闸站的节制闸为研究对象,对反向挡水启门过程中的闸门进行受力分析,采用CFD方法计算闸门不同开高时的过流流场和水流对闸门的作用力,计算启门力,并实测验证,分析启门力影响因素和增大的原因,提出采用增大横梁排水孔面积的方法减小启门力,采用Ansys Workbench对排水孔加大后的闸门横梁强度进行校核.结果表明:启门过程中,下泄水流冲击闸门底部主梁上表面,造成上下表面压力差,是启门力增加的主要原因;增大排水孔面积,启门力呈线性规律下降,同时,由于水流对闸门水平作用力减小,主梁最大应力减小,强度能够保证.当排水孔面积增大到原面积8倍时,启门力下降7.6%~11.9%,效果显著.成果对于改进双向挡水闸门设计、减小启门力、保障启门安全具有重要意义.

来源：2021年第9期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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