双向钢闸门反向挡水启门力CFD分析与减载对策

• 作者: 孙涛 仇宝云 黄先北 周晨露 倪春 于贤磊 荐威 雍成林
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 关键词: 双向挡水平面钢闸门 反向挡水 启门力 排水孔
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 904-909
• 页数: 6页
• 分类号: S277.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.20.0101

摘要

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.