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白河包营枢纽船闸上引航道口门区通航水流条件研究 被引量:1
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作者 付旭辉 张波 +2 位作者 杜洪源 何京霖 龚慧玲 《水运工程》 2025年第4期106-113,126,共9页
包营枢纽位于白河干流上游S弯道的末尾衔接段,该河段呈现出非雨期流量较小、暴雨期流量猛涨的特点,且船闸上游引航道受弯道及所处河段地形条件的影响,口门区水流条件十分紊乱,难以满足通航要求。针对船闸上游口门区复杂流态,结合坝址河... 包营枢纽位于白河干流上游S弯道的末尾衔接段,该河段呈现出非雨期流量较小、暴雨期流量猛涨的特点,且船闸上游引航道受弯道及所处河段地形条件的影响,口门区水流条件十分紊乱,难以满足通航要求。针对船闸上游口门区复杂流态,结合坝址河段特点及船闸通航要求,对枢纽上游河道整体水流条件进行数值模拟研究,通过分析不良水流条件的形成原因,提出“喇叭”式入口+透水式隔流堤的治理措施并进行比选优化。结果表明,调整岸线形状并增设合适的透水式隔流堤工程能够显著改善口门区复杂流态,确保过闸船舶的通航安全。研究结果可为类似工程提供技术参考。 展开更多
关键词 通航水流条件 “喇叭口”式护岸 口门区 弯曲河段
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剑潭双线船闸泄水口及下引航道通航水流条件模型试验 被引量:1
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作者 王召兵 倪自强 +2 位作者 陈亮 王蛟 谢春航 《水运工程》 2025年第1期76-84,共9页
针对剑潭双线船闸存在的平面尺度大、输水强度高,下游共用引航道宽度有限、可能存在回流、斜流等水力学问题,采用比尺1:30的物理模型,对剑潭双线船闸泄水口及下引航道通航水流条件进行模型试验研究。结果表明,剑潭双线船闸泄水口采用部... 针对剑潭双线船闸存在的平面尺度大、输水强度高,下游共用引航道宽度有限、可能存在回流、斜流等水力学问题,采用比尺1:30的物理模型,对剑潭双线船闸泄水口及下引航道通航水流条件进行模型试验研究。结果表明,剑潭双线船闸泄水口采用部分旁侧泄水形式布置是合理的;增设透空分水墙可以减弱隔流堤堤头回流强度;双线船闸同时泄水时,共用引航道内流速较大,采用错峰泄水或反向运行方式可以将流速降至规范限值以内。采取相应优化措施后,在设计最不利水头组合工况下,剑潭船闸输水系统泄水口及下引航道各项水力指标均能满足设计和规范要求。研究成果可供类似工程参考借鉴。 展开更多
关键词 剑潭船闸 物理模型 共用引航道 水流条件
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沅水桃源枢纽分汊河道通航船模试验研究
3
作者 蔡创 李科 +2 位作者 李林 王多银 许光祥 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期49-56,共8页
为了提出更为科学合理的船闸整体布置方案,对沅水桃源枢纽二线船闸扩建工程的左岸、右岸两种方案的通航安全性进行自航船模试验研究。采用1∶100整体物理模型试验,基于小尺度船模技术对处在分汊河道上的航电枢纽布置和通航条件进行研究... 为了提出更为科学合理的船闸整体布置方案,对沅水桃源枢纽二线船闸扩建工程的左岸、右岸两种方案的通航安全性进行自航船模试验研究。采用1∶100整体物理模型试验,基于小尺度船模技术对处在分汊河道上的航电枢纽布置和通航条件进行研究,分析船模在不同流量下的舵角、航速等通航参数,结合左汊、右汊水流条件,比较船闸分别布置在左岸、右岸方案船舶的通航情况,提出采用右岸通航方案作为新建二线船闸的整体布置方案。开展小尺度船模试验直观展现了船舶在不同汊道中的航行情况,为解决该类工程的通航汊道选择问题提供了技术支撑。 展开更多
关键词 航道工程 自航船模试验 分汊河道 船闸扩建 通航条件
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大尺度船闸输水系统水力学优化试验研究
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作者 王蛟 许灿亮 +2 位作者 王召兵 陈亮 蒋友祥 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期20-24,30,共6页
随着船闸尺度日益增大,大尺度船闸输水系统要在高输水效率、船舶泊稳条件与工程投资之间找到合理平衡点的难度很大。依托某拟建大尺度船闸,闸室有效尺度为280m×34m×4.5m(长×宽×门槛水深),建立1∶30的船闸输水系统... 随着船闸尺度日益增大,大尺度船闸输水系统要在高输水效率、船舶泊稳条件与工程投资之间找到合理平衡点的难度很大。依托某拟建大尺度船闸,闸室有效尺度为280m×34m×4.5m(长×宽×门槛水深),建立1∶30的船闸输水系统水力学整体物理模型,重点针对闸室消能工进行系列试验研究,对不同消能工布置、阀门开启方式和船舶停泊位置的船舶系缆力进行测定和分析。同时,通过综合分析输水系统水力特性、压力特性和闸室内船舶受力特性,提出了经济合理的输水系统型式。成果表明:消能工直接影响到停泊在闸室内的船舶的安全性和稳定性。对于船闸平面尺度较大的船闸,为了兼顾高输水效率,采用相对复杂的闸室消能工结构是必要的。推荐输水系统布置方案下,闸室船舶系缆力、输水系统水力特性及阀门段压力特性均满足规范及设计要求,且有较大富余,为未来船闸提速提效预留了可操作空间,研究思路及成果可供类似工程参考借鉴。 展开更多
关键词 大尺度船闸 输水系统 模型试验 消能工 船舶受力
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加固前后三角闸门空间有限元分析
5
作者 迟朝娜 徐宗美 董彦汐 《水运工程》 2025年第12期137-145,共9页
对闸门结构进行合理的防撞加固,可有效降低碰撞风险,保障船闸安全运行。为研究其防撞效果,以某船闸三角闸门为研究对象,运用有限元软件ANSYS,构建加固前、加固后(直线形防撞板)、加固后(折线形防撞板)3种模型。综合考虑开关门状态、正... 对闸门结构进行合理的防撞加固,可有效降低碰撞风险,保障船闸安全运行。为研究其防撞效果,以某船闸三角闸门为研究对象,运用有限元软件ANSYS,构建加固前、加固后(直线形防撞板)、加固后(折线形防撞板)3种模型。综合考虑开关门状态、正反向水位及不同撞击点位置等因素,构建17种工况,对比分析不同工况下主要构件的应力、变形以及枢座、启闭杆处的支座反力。结果表明,在不考虑船舶撞击力时,加固后正向水位下闸门各构件最大应力均有所降低,但在反向水位时,面板、主横梁最大应力约增加30%;当船舶撞击立柱和中直臂附近时,设置直线形防撞板的闸门构件最大应力较折线形防撞板降低30%~40%,最大变形减小约50%,直线形防撞板的防撞性能更优。 展开更多
关键词 三角闸门 加固 有限元 ANSYS
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八堡船闸常水位输水系统水力特性原型观测 被引量:1
6
作者 徐玉明 严秀俊 +1 位作者 李海健 蔡致远 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期56-63,共8页
八堡船闸为中国首座在强涌潮河段双线同时新建的1000 t级船闸,是继三堡船闸后第二个连接京杭大运河和钱塘江的水上交通枢纽。通过对船闸无水、平水及常水位条件下输水系统的观测,掌握阀门启闭特性及闸室输水水力特性,为保障船闸安全、... 八堡船闸为中国首座在强涌潮河段双线同时新建的1000 t级船闸,是继三堡船闸后第二个连接京杭大运河和钱塘江的水上交通枢纽。通过对船闸无水、平水及常水位条件下输水系统的观测,掌握阀门启闭特性及闸室输水水力特性,为保障船闸安全、高效运行提供依据。观测表明:船闸阀门运转稳定,阀门油压机启闭力均满足设计要求,短廊道集中输水系统整体消能布置较好,闸室水位变化平稳、进出口水流流态良好,船闸能够安全运行和高效通航。 展开更多
关键词 输水系统 水力特性 原型观测
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基于水流对冲的狭长型上引航道非恒定波流改善研究
7
作者 乾东岳 王鑫 +5 位作者 冯小香 郭涛 李君涛 普晓刚 许海勇 杨阳 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第1期135-144,共10页
狭长型引航道受距离长、水浅和边界狭窄的限制,内部水流条件对边界扰动敏感,遭遇超大型船闸灌水波作用,引航道内发生复杂的非恒定流长波运动且无法快速、充分扩散,形成典型碍航水流条件.某大型水利枢纽为适应万吨级船舶通航、提高通过能... 狭长型引航道受距离长、水浅和边界狭窄的限制,内部水流条件对边界扰动敏感,遭遇超大型船闸灌水波作用,引航道内发生复杂的非恒定流长波运动且无法快速、充分扩散,形成典型碍航水流条件.某大型水利枢纽为适应万吨级船舶通航、提高通过能力,拟扩建船闸.扩建船闸双线并列布置、共用船闸上下游引航道,单线船闸灌水峰值流量可达748m^(3)/s,较该水利枢纽已建船闸增大约65%,且上游引航道是长为1200m、底宽为140m、最小水深为7m的典型狭长型限制性航道,船闸灌水单闸次取水量大、诱发非恒定流强度大且无法在有限范围内扩散,当库水位为145m时,仅单线船闸灌水运行,引航道内最大波高可达1.55m,严重威胁船舶通航安全.通过对取水位置进行系列模拟,提出在进水口与引航道封闭端营造取水水域,促使进水口断面形成有效水流对冲,可达到削弱波动初始动能、改善引航道波高的效果.基于此,将进水口由1闸首前沿上移至引航道开边界端部,引航道内最大波高降至0.73m,最大流速降至0.54m/s,降幅均达53%. 展开更多
关键词 非恒定流 船闸灌泄水 多线船闸 引航道 船闸进水口 消波措施 重力波
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旋翼式飞行汽车气动减阻优化研究
8
作者 杨苏龙 袁晓红 +2 位作者 汪怡平 刘珣 苏楚奇 《武汉理工大学学报》 2025年第6期72-78,共7页
以旋翼式飞行汽车为对象,开展气动外形减阻优化研究。首先对飞行汽车进行数值计算,通过离散伴随法得到飞行汽车车身表面灵敏度数据,根据流场结果与车身表面灵敏度,确定风阻系数敏感度高的部位,然后通过网格变形技术对选定的优化部位进... 以旋翼式飞行汽车为对象,开展气动外形减阻优化研究。首先对飞行汽车进行数值计算,通过离散伴随法得到飞行汽车车身表面灵敏度数据,根据流场结果与车身表面灵敏度,确定风阻系数敏感度高的部位,然后通过网格变形技术对选定的优化部位进行参数化设计。运用最优拉丁超立方设计确定试验样本点,采用Kriging空间插值法构建近似模型,通过自适应模拟退火算法对近似模型进行寻优,并将寻优所得到的结果通过数值仿真进行验证。优化模型前后风阻系数由0.298降低至0.270,降低28 conts,减幅达到约9.3%,显著提升了飞行汽车地面模式的气动性能,为飞行汽车车身外形的优化设计提供了指导。 展开更多
关键词 飞行汽车 离散伴随法 参数化设计 近似模型
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船闸非对称式下游引航道通航水流条件优化
9
作者 董晞中 王蛟 陈亮 《水运工程》 2025年第5期87-95,共9页
针对船闸下游引航道采用非对称式布置,引航道沿横向分流不均、停泊段船舶受力较大等问题,进行船闸输水非恒定流过程下游引航道内的水位波动特性、表面流场结构和船舶受力特性研究。依托某典型船闸工程,采用比尺为130的船闸整体水工物理... 针对船闸下游引航道采用非对称式布置,引航道沿横向分流不均、停泊段船舶受力较大等问题,进行船闸输水非恒定流过程下游引航道内的水位波动特性、表面流场结构和船舶受力特性研究。依托某典型船闸工程,采用比尺为130的船闸整体水工物理模型开展研究。试验成果表明,针对非对称式引航道整体布置,泄水口内消力槛的组合布置也应为非对称形式,才能起到调节引航道内横向分流比的作用,且消力槛距离泄水口不可太近,以免产生阻流作用;在不产生回流的前提下,适当减少停泊段侧流量,可以明显改善船舶泊稳条件。研究成果可为船闸引航道及泄水口消能工的设计研究提供参考。 展开更多
关键词 船闸 非对称式引航道 水流条件 模型试验
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非掩护引航道通航控制标准分析方法
10
作者 周千凯 乾东岳 凌威 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第6期37-45,共9页
改扩建船闸工程作为在已建成枢纽基础上进行的复杂工程,受行洪、生态、地质及已建建筑物布置等边界条件限制,引航道往往没有条件完全按照规范要求掩护布置,如何应用现有规范控制标准明确非掩护引航道布置型式存在争议。基于《船闸总体... 改扩建船闸工程作为在已建成枢纽基础上进行的复杂工程,受行洪、生态、地质及已建建筑物布置等边界条件限制,引航道往往没有条件完全按照规范要求掩护布置,如何应用现有规范控制标准明确非掩护引航道布置型式存在争议。基于《船闸总体设计规范》和《船闸输水系统设计规范》中水流条件控制标准,剖析了进出闸通航条件和停泊条件控制原理,提出非掩护船闸引航道通航控制标准可按照进出闸方式和航行水域分区分段控制的分析方法,将本方法运用于洪江改扩船闸工程,采用整体物理模型流场试验和船模试验进行了验证。结果表明:提出的引航道分区分段控制方法可指导非掩护引航道布置,同时也可为相关规范修订提供参考;提出的水流条件控制标准可为类似改扩建船闸工程提供借鉴。 展开更多
关键词 非掩护引航道 通航条件 停泊条件 航迹带 控制标准
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船闸输水过程三维水力特性动态仿真研究 被引量:18
11
作者 陈明 梁应辰 +1 位作者 宣国祥 陈明栋 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2013年第5期559-565,共7页
输水过程是船闸运行的关键环节,而要保证船闸是否工作主要依赖于输水系统设计性能的好坏,其核心在于输水系统水动力学的研究。该文针对带格栅消能室的集中输水系统,通过建立整体输水系统数学模型,采用RNG k-双方程紊流模型,对输水阀门... 输水过程是船闸运行的关键环节,而要保证船闸是否工作主要依赖于输水系统设计性能的好坏,其核心在于输水系统水动力学的研究。该文针对带格栅消能室的集中输水系统,通过建立整体输水系统数学模型,采用RNG k-双方程紊流模型,对输水阀门的开启过程运用动网格技术,结合自由水面处理技术的VOF法,对船闸充水过程的正常运行工况进行了三维水力特性动态仿真研究,并分析了闸室三维流速场及消能格栅孔的流量分布。同时,提出了闸室横断面流速分布均匀度计算公式。根据试验观测的闸室水位、输水流量和流速过程线与物理模型实测数据对比,结果表明两者吻合较好,从而说明利用该方法进行船闸输水过程非恒定流三维数值模拟,不仅可作为物理模型试验的有力补充,且可为船闸输水系统设计提供可靠的科学依据,是船闸水动力学研究的有效途径。 展开更多
关键词 船闸 输水系统 水动力特性 数值模拟 动网格
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应用三维快速拉格朗日法进行三峡船闸高边坡锚固稳定与机理研究 被引量:20
12
作者 寇晓东 周维垣 +1 位作者 杨若琼 沈大利 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期68-73,82,共7页
三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法 ,它可以准确地模拟岩土或其他材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形等三维力学行为 ,尤其适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文首先介绍了三维快速拉... 三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法 ,它可以准确地模拟岩土或其他材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形等三维力学行为 ,尤其适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文首先介绍了三维快速拉格朗日分析的基本原理及其特点 ,然后应用三维快速拉格朗日分析程序FLAC 展开更多
关键词 三峡船闸 三维快速拉格朗日分析 大变形 高边坡 锚固
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通航船闸水力学研究进展 被引量:25
13
作者 李云 胡亚安 宣国祥 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1999年第2期232-239,共8页
船闸是当前世界上应用最广泛、前景最广阔、也是最重要的通航建筑物型式。本文从输水系统布置、阀门水力学及引航道水力学三方面对船闸水力学研究进行了综述。并重点介绍了我院在该专业领域内的研究进展和最新成果,同时也介绍了美国、... 船闸是当前世界上应用最广泛、前景最广阔、也是最重要的通航建筑物型式。本文从输水系统布置、阀门水力学及引航道水力学三方面对船闸水力学研究进行了综述。并重点介绍了我院在该专业领域内的研究进展和最新成果,同时也介绍了美国、前苏联等航运发达国家的船闸建设经验和研究成果。 展开更多
关键词 船闸 水力学 综述 水头分级 输水系统
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船闸输水系统水动力学研究综述 被引量:15
14
作者 陈明 宣国祥 陈明栋 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第1期157-160,168,共5页
基于国内外大量研究资料,从船闸输水系统水动力学研究方法、船闸输水系统消能设施、船闸输水系统空蚀空化和闸室船舶系缆力研究等方面对船闸输水系统水动力学的研究进行了系统论述和评析,并对船闸输水系流水动力系的研究前景进行了探讨。
关键词 船闸 输水系统 水动力学 消能工 系缆力
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高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟 被引量:10
15
作者 陈琼 李云 +1 位作者 刘本芹 王小东 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期87-94,共8页
针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光... 针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光顺动网格法,在降低网格数量、提高计算效率的同时,实现一字闸门启闭全过程三维流场模拟。引入VOF法对自由水面迭代求解,得到一字闸门启闭过程门前后水位差及动水阻力矩变化规律,将计算结果与模型试验进行比较,两者吻合较好。模拟计算发现:门底间隙对闸门运行整个阶段动水阻力矩均有影响,动水阻力矩峰值随门底间隙增大而变小。 展开更多
关键词 船闸 一字闸门 数值模拟 水动力特性 阻力矩
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三峡船闸水力学数值实验室的研制及应用 被引量:10
16
作者 王玲玲 戴会超 王琼 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期100-103,共4页
阐述数值实验室的组成和结构,拓宽数值模拟的内涵,介绍相关的计算机图形及可视化技术在水利工程界的应用现状.将数值模拟技术和计算机图形处理及可视化技术紧密结合,研制了三峡工程永久船闸输水系统水力特性数值实验室.利用该数值实验... 阐述数值实验室的组成和结构,拓宽数值模拟的内涵,介绍相关的计算机图形及可视化技术在水利工程界的应用现状.将数值模拟技术和计算机图形处理及可视化技术紧密结合,研制了三峡工程永久船闸输水系统水力特性数值实验室.利用该数值实验室可以对三峡工程永久船闸输水系统任意运行工况进行实时数值试验,并以图形、图像、表格、动画等多种可视化方式给出数值试验成果.该成果表达形象直观,应用方便快捷.系统友好的界面使其能直接为工程设计和施工部门服务. 展开更多
关键词 三峡工程 数值实验室 工程水力学 永久船闸 输水系统
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船闸灌泄水引航道内波幅与比降研究 被引量:16
17
作者 周华兴 郑宝友 王化仁 《水道港口》 2005年第2期103-108,共6页
通过研究船闸灌泄水非恒定流在引航道内长波运动的水力特性,分析了船舶(队)在引航道中航行、停泊及船闸运转的影响。从而得出,引航道允许比降应按控制船型确定,引航道断面设计应顾及闸室宽度的流量变化。
关键词 船闸 灌泄水 引航道 波幅 比降
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龙滩升船机中间渠道通航条件试验 被引量:10
18
作者 李焱 郑宝友 +1 位作者 于宝海 迟杰 《水道港口》 2006年第2期89-94,共6页
通过对龙滩水电枢纽两级升船机中间渠道内航行条件的水工模型试验研究,结果表明:中间渠道内船舶(队)单向航行速度小于2.0 m/s时,船行波、航行阻力和船体下沉量均不大;中间渠道直线段宽为32 m时,宜采用航、停的会让方式,航速应<1.5 m... 通过对龙滩水电枢纽两级升船机中间渠道内航行条件的水工模型试验研究,结果表明:中间渠道内船舶(队)单向航行速度小于2.0 m/s时,船行波、航行阻力和船体下沉量均不大;中间渠道直线段宽为32 m时,宜采用航、停的会让方式,航速应<1.5 m/s,而船舶宜停泊在右航线上;船舶(队)转弯时的航迹带要宽,因此不应有转弯段等航速会船。 展开更多
关键词 龙滩水电枢纽 升船机 中间渠道 通航条件
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船闸输水过程闸室船舶系缆力数值模拟 被引量:6
19
作者 陈明 梁应辰 +1 位作者 宣国祥 陈明栋 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期78-85,共8页
文章基于"船舶—水流"耦合动力响应,建立了船闸闸室船舶纵向和横向受力方程及其运动控制方程。利用FLUENT软件,采用RNG k-ε三维紊流模型,运用VOF法捕捉自由液面,阀门的开启过程及船舶运动利用动网格技术,船舶的运动控制及系... 文章基于"船舶—水流"耦合动力响应,建立了船闸闸室船舶纵向和横向受力方程及其运动控制方程。利用FLUENT软件,采用RNG k-ε三维紊流模型,运用VOF法捕捉自由液面,阀门的开启过程及船舶运动利用动网格技术,船舶的运动控制及系缆力的并行计算程序采用用户自定义函数(UDF)进行编写。针对带格栅消能室的船闸集中输水系统,进行了灌水过程的闸室船舶系缆力数值模拟研究,通过与模型试验系缆力过程线的比较,证明了数值方法的正确性和有效性。数值研究了消能室内有无设置辅助消能工情形下的闸室船舶系缆力,并分析了辅助消能工的功能和效果。 展开更多
关键词 船闸 船舶系缆力 模型试验 数值模拟
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开通闸条件下船闸安全运行试验 被引量:6
20
作者 朱瑞虎 吴腾 丁坚 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期445-450,共6页
采用物理模型试验对船闸开通闸的安全运行条件进行研究,给出不同上下游潮位差条件下闸室及引航道区域的水流流态、流速和启闭机受力规律,并根据试验结果建立不同潮位差与最大纵向流速的关系式,提出开通闸安全运行条件的确定方法。该方... 采用物理模型试验对船闸开通闸的安全运行条件进行研究,给出不同上下游潮位差条件下闸室及引航道区域的水流流态、流速和启闭机受力规律,并根据试验结果建立不同潮位差与最大纵向流速的关系式,提出开通闸安全运行条件的确定方法。该方法以上下游潮位差为控制条件,以流态、最大横向流速、最大纵向流速、最大启闭机受力作为船闸开通闸安全运行的判别指标,综合确定开通闸安全运行的潮位差条件;焦港船闸的实例应用表明,其开通闸运行安全条件为上下游潮位差处于-0.37~0.39 m之间。 展开更多
关键词 船闸 开通闸 物理模型试验 流态 闸门启闭力 流速 焦港船闸
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