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烏江銀盤船閘為目前國內(nèi)單級(jí)最高水頭船閘.分析設(shè)計(jì)方案的初步計(jì)算成果和物理模型試驗(yàn)資料表明,設(shè)計(jì)水頭下其充水閥門段存在較大的負(fù)壓,尤其是在突擴(kuò)體升坎處壓力很低,有可能造成邊壁的空蝕破壞.采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和VOF方法對(duì)銀盤船閘充水閥門段閥門開啟過程進(jìn)行非恒定流三維紊流數(shù)值模擬,采用6 min開閥方式,分析閥門段水流急變分離的流態(tài)、流速、壓力等水力特性參數(shù)的時(shí)空演化規(guī)律,分析出現(xiàn)空化空蝕的危險(xiǎn)區(qū)域和時(shí)刻,為烏江銀盤船閘因高速水流而引起的輸水系統(tǒng)閥門段廊道內(nèi)空化空蝕問題提供了解決途徑.
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高水頭船閘水力學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)問題之一是閥門及閥門段廊道的空化。解決此問題的關(guān)鍵技術(shù),包括合理確定閥門段廊道布置高程和廊道體型、輸水閥門選型和開啟方式等。對(duì)這些問題進(jìn)行了較詳細(xì)的分析和論述,并結(jié)合工程實(shí)例重點(diǎn)介紹了輸水閥門和閥門段廊道防空化氣蝕措施的最新設(shè)計(jì)研究成果,即根據(jù)不同的閥門段廊道體型,配合門楣通氣,同時(shí)輔以其他通氣方式,能有效地抑制閥門底緣空化,提高閥門段廊道整體抗空化能力,還減少了閥門段廊道的埋置深度,節(jié)省土建工程量。
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