泄洪洞事故闸门动水闭门水力及爬振特性研究

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1、ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第－所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５硕士学位论文水利工程学科专业：赵梦丽作者姓名：指导教师：刘昉教授天津大学研究生院２０１６年１２月泄洪洞事故闸门动水闭门水力及爬振特性研宄ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＨｄｒａｕｌｉｃａｎｄＣｌｉｍｂｉｎｇｙＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｄｒｏｄｎａｍｉｃｙｙＣｌｏｓｉｎｏｆＥｍｅｒｇｅｎｃｙＧａｔｅｉｎｔｈｅＤｉｓｃｈａｒｇｅｇｌ＼ｉｎｎｅｌ（申请硕士学位）学科专业：水利工程研宄生：赵梦丽

2、指导教师：刘昉副教授天津大学建筑工程学院二〇一六年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的，论文中不包含其他人己经发表研宂成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书一而使用过的材料。与我Ｎ工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年Ａ月＃日学位论文版权使用授权书太举位论文作者完全了解天涞大学有关保留。特授、使用学位论文的规定权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进行检索，并采。用影印、汇编以供查阅和借阅同意学校向国家有、缩印或扫描等复制手段保存关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：２）么签字日期年丨月＃０签字日期：年月４日摘要泄洪洞事故闸门动水关闭过程水动力特性非常复杂，闸后水流流态由满流过、渡到明流。不利的水流条件不当的底缘体型设计及不合理的支承结构布置均会影响闸门的正常运行，造成门体剧烈振动，甚者产生大幅度的爬振现象，使门机。遭受冲击震荡荷载，对启闭设备和闸门运行不利前人对闸门动水闭门的水力特性研宄大多以试验为主，数值模拟工作较

4、少；而对爬振现象的探究，有针对性的研究报导鲜少，相关规律性阐述更是无涉及。因此，本文结合物理模型试验和数值模拟方法开展闸区水力特性研宄，分析底缘型式对持住力及闸底空化特性的影响；并以某水利枢纽原型观测成果作为爬振研宂的引子，用闭门持住力脉动特性衡量闸门振动，通过试验探讨影响闸门爬振的因素，提出减振措施。主要成果如下：，ＥＭＤ１针对玛尔挡水电站泄洪放空洞物理模型水力学试验成果结合脉（）动压力趋势项提取方法，综合研宄闸门闭门过程闸后流态、门体脉动压强及闭门工况对闸区水力特性的影响，为平面闸门动水关闭的数值持住力特性，分析运行模拟提供论证依据。－ＶＯＦ２

5、ｓ，采用ＲＮＧｉｔ模型和方法，结合动网格划分技术对不同底缘（）型式的平板闸门闭门过程进行数值仿真。计算得到前倾角或前、后倾角组合型式，和后倾角底缘，明满，满流流态表现为上托力闸底压力基本呈上托力；平底底缘下吸力，。另外分析闸底空化流或明流流态呈下吸力，且下游倾角的增加会降低（。特性，发现组合型式底缘主要是后半底面）、平底底缘最易发生空蚀破坏３基于某水利枢纽泄洪洞楼板振动原观试验，发现闸门动水闭门过程出现（）大幅爬振现象。因此依托于玛尔挡泄水隧洞物理模型试验装置，探究影响爬振的一，滑块材质相关因素：。结果表明支承摩阻系数是影响闸门爬振的主要因素之也会改变闸

6、门振动特性。从利于闸门落门的角度考虑，可采用减小支承摩阻系数、降低上游水位和工作门开度、增加闸门配重等措施。从减少闸门爬振角度考量，、减小支承结构摩阻系数及工作闸门开度，增加启闭速度闸门配重及滑块直径均能有效改善或抑制闸门爬振。，，爬，门，持住力，数值模拟底缘型式振关键词，：泄洪洞事故闸门动水闭ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｇａｔｅｉｎｓｉｄｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｉｎｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆｃｌｏｓｖｔｔｓｆｔｔｐｉｎｇａｒｅｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃａｅｄ

7、，ｉｌｏｗｒｅｇｉｍｅｏｆｈｅｇａｅａｒｅａｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍ－－ｆｉｉｌｌｆｌｏｗｔｏｏｐｅｎｆｌｏｗ．Ａｎｄｔｈｅａｄｖｅｒｓｅｆｌｏｗｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｍｒｏｅｒｄｅｓｉｎｏｆｔｈｅ，ｐｐｇｂｏｔｔｏｍｅｄｇｅｏｒｉｒｒａｔｉｏｎａｌｓｕｐｐｏｒｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇａｔｅ，ｃａ