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题名省水船闸平面阀门快速启闭下流激振动特性研究
- 1
-
-
作者
关鑫
钟亮
刘锦阳
吴禹衡
-
机构
重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室
重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心
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出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第10期91-98,共8页
-
基金
广西科技计划项目(桂科AA23062023)
重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202400761)。
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文摘
为研究省水船闸阀门快速启闭下的流激振动特性,以国内某大型运河省水船闸为例,建立了输水廊道与阀门三维数学模型,采用标准k-ε湍流模型、动网格技术和流固耦合技术,研究了阀门的固有频率与模态特性,探讨了快速启闭下不同作用水头对阀门周围无量纲合流速U*、无量纲压强P*以及阀门结构变形等参数的影响。结果显示:在干模态下,当阀门门槽两侧及顶端固定时,其结构基频为103.82 Hz,且固有频率随着模态阶数的增加而增大,相邻两高阶模态的频率差逐渐减小;在阀门快速开启阶段,流速和压强均呈现明显的非稳态特性,尤其在高水头工况下,阀门下游区域的流速迅速增加,高速区集中于阀门底缘及下游廊道底部,在水头差为30 m时,U*最大可达1.40,P*可达1.25;阀门变形位置集中在阀门梁格中部以及阀门底缘,经过傅里叶变换分析发现,水头差与阀门的振动主频和振幅呈正相关,并且阀门的变形曲线近似呈“8”字型。研究成果可为省水船闸输水阀门运行工况优化和结构安全设计提供参考。
-
关键词
水利工程
省水船闸
平面阀门
流激振动
数值模拟
模态分析
-
Keywords
hydraulic engineering
water-saving ship lock
plane valve
flow-induced vibration
numerical simulation
modal analysi
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名高水头船闸阀门顶缝空化切片试验研究
被引量：11
- 2
-
-
作者
王新
胡亚安
严秀俊
吴波
钱文勋
-
机构
南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
南京水利科学研究院通航建筑物建设技术交通行业重点实验室
-
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期14-19,共6页
-
基金
国家自然科学基金面上项目(51479124
51479125)
-
文摘
针对日益严峻的高水头单级船闸阀门顶缝空化问题,采用能够真实反映缝隙流特性的1∶1切片模型试验,研究阀门顶缝空化特性及门楣自然通气防空化机理。研究表明,随着空化的发展,缝隙段依次发生喉口跌坎空化、主流中心空化和阀门面板空化,缝隙段负压区不断延伸,直至整个缝隙段达到稳定的-10 m水柱负压,压力脉动很小;门楣自然通气通过增加缝隙段压力,消除主流中心空化和阀门面板空化,抑制喉口跌坎空化。当采用门楣自然通气措施后,缝隙段压力稳定在-2 m水柱左右,空化消失,缝隙段水流脉动压力增大;缝隙段压力与单宽通气量近似二次多项式关系,通气量极值对应的缝隙段压力约-2 m水柱,此时缝隙段压力与通气量达到平衡状态,当缝隙段压力逐渐升高时,门楣通气量逐渐降低,直至自然通气停止。
-
关键词
高水头船闸
阀门
顶缝空化
自然通气
切片试验
-
Keywords
high head lock
valve
top gap cavitation
natural aeration
sectioning test
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名高水头船闸阀门段体型优化三维数值模拟
被引量：8
- 3
-
-
作者
杨忠超
杨斌
陈明栋
胡雪梅
-
机构
重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室
-
出处
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2010年第2期10-13,57,共5页
-
基金
交通部西部建设项目(200532800030)
重庆市教委基金(KJ050408)
重庆市科委基金(CSTC2006EA6008)
-
文摘
采用动网格技术和VOF方法对阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,分析阀门段水流急变分离的流态、流速、压力等水力特性参数的时空演化规律,分析出现空蚀危险的区域和时刻。针对阀门后突扩体顶板和升坎凸弧处出现的较低负压问题,提出8种体型方案,并分析体型参数对流速、流态、压强分布的影响,遴选出最佳体型。分析结果表明,方案3的顶板压强最大,方案8的升坎凸弧处压强最大。
-
关键词
高水头船闸
阀门
紊流数值模拟
动网格
空蚀
体型优化
-
Keywords
high head lock
valve
numerical simulation of turbulent flows
dynamic mesh
cavitation erosion
shape-type optimization
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名葛洲坝一号船闸输水阀门空化特性原型监测
被引量：11
- 4
-
-
作者
胡亚安
郑楚佩
-
机构
南京水利科学研究院水工研究所
-
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
1994年第3期235-241,共7页
-
文摘
利用原型监测成果分析和介绍了葛洲坝一号船闸反孤形输水阀门空化特性。通过对噪声信号分析，阐述了几种运行方式下阀门底缘空化及顶缝空化特性，首次揭示阀门开启之初底缘和底板之间也可能出现缝隙空化。介绍了空化对门后水流压力和对阀门启门力脉动的影响，分析了空化低频噪声和阀门振动的相互关系。
-
关键词
空化
噪声
原型监测
船闸
输水阀门
-
Keywords
cavitation
noise
prototype observation.
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名葛洲坝1号船闸阀门门楣通气设施原型观测研究
被引量：7
- 5
-
-
作者
胡亚安
郑楚佩
卞兆盛
-
机构
南京水利科学研究院
-
出处
《水运工程》
北大核心
1995年第6期28-32,共5页
-
文摘
葛洲坝１号船闸为减弱阀门空化，采用阀门门楣加设掺气挑坎的自然通气措施。经原型观测研究表明：加设掺气挑坎后阀门开启过程中，实现了稳定的自然通气，声振基本消失，顶缝强空化获得抑制，底缘空化强度减弱，启门力及门后压力脉动亦降低，阀门工作条件改善显著。
-
关键词
船闸
阀门
门楣
通气设施
观测
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名八堡船闸钱塘江侧通航兼顾挡潮闸门门型方案比选研究
- 6
-
-
作者
夏平
王培林
常海存
-
机构
浙江数智交院科技股份有限公司
-
出处
《水运工程》
2025年第12期185-191,238,共8页
-
文摘
八堡船闸作为京杭运河二通道杭州段终点,是国内在强涌潮河段双线同时建成的1 000吨级船闸,兼顾通航与挡潮的重要功能。该船闸所处的钱塘江涌潮河段水流条件复杂,涌潮荷载对闸门运行影响显著,因此合理选择闸门门型至关重要。针对八堡船闸运行的实际工况,从通航顺畅性、挡潮可靠性、结构稳定性等多个维度,对多种常见的闸门门型(如人字门、平面挡潮门、三角闸门等)进行全面系统的方案比选研究。结果表明,人字闸门和平面挡潮门的组合设计在通航顺畅性、挡潮可靠性上优势表现突出,能更好地适应八堡船闸强涌潮环境下的通航与挡潮需求,为八堡船闸的安全运行提供技术保证。
-
关键词
强涌潮
通航与挡潮
人字闸门
平面挡潮门
-
Keywords
strong tidal bore
navigation and tide blocking
herringbone gate
flat tide blocking gate
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船闸反向弧形阀门底缘体形优化试验
被引量：2
- 7
-
-
作者
徐勤勤
刘敦煌
岳汉生
-
机构
长江科学院水工研究所
-
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
1997年第3期1-4,14,共5页
-
基金
国家自然科学基金
中国三峡工程开发总公司资助
-
文摘
结合三峡工程船闸设计条件，通过比尺为１７的物理模型试验，研究了改善双面板型反向弧形阀门底缘体形及相关结构以降低阀门动水启闭力及其脉动值，并通过门体压力分布的观测分析，讨论了影响阀门动水启闭力的主要因素。研究表明，阀门底缘体形对启闭力有较大影响，优化底缘几何形状，可有效减小阀门动水启闭力及其脉动幅值。
-
关键词
船闸
弧形阀门
阀门启闭力
底缘体形
-
Keywords
lock
reverse tainter valve
valve hoist
valve bottom shape
optimization
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名长洲船闸阀门抗振及抑制空化措施研究
被引量：2
- 8
-
-
作者
严秀俊
胡亚安
王新
王蛟
徐进超
-
机构
南京水利科学研究院通航建筑物建设技术交通行业重点实验室水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
-
出处
《水运工程》
北大核心
2016年第7期66-70,共5页
-
文摘
长洲三线四线船闸采用特大型平面输水阀门,阀门平面尺度4.6 m×6.0 m,远超国内外水平,空化和振动问题十分突出,其阀门抗振动和防空化措施是该船闸群建设中的一项重大关键技术难题。通过原型观测,检验了模型研究提出的阀门抑制空化及抗振措施效果,取得了满意的调试成果。
-
关键词
特大型阀门
阀门空化
减振
原型观测
-
Keywords
oversize valve
valve cavitation
vibration attenuation
prototype measurement
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名高水头船闸反弧形阀门门顶缝隙流特性及其应用
被引量：4
- 9
-
-
作者
胡亚安
郑楚珮
凌国增
-
机构
南京水利科学研究院水工研究所
-
出处
《水利水运科学研究》
CSCD
1995年第4期352-361,共10页
-
文摘
本文介绍了高水头船闸门顶缝隙流的１：１切片模型试验及其机理；阀门段廊道减压模型中的通气部位比较试验；门楣通气方式以及两座船闸门楣自然通气措施的实际应用情况。原型观测成果表明，门楣自然通气不仅可减免顶止水缝隙空化，而且可抑制阀门底缘空化，改善船闸运行条件。
-
关键词
船闸
阀门
缝隙流
门顶
高水头
-
Keywords
slit flow
cavitation
aeration
valve
lock
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名三峡船闸输水系统反弧门启闭力特性研究
被引量：1
- 10
-
-
作者
徐勤勤
王业红
岳汉生
刘敦煌
-
机构
长江科学院水工研究所
-
出处
《长江科学院院报》
EI
CSCD
北大核心
1998年第5期1-5,10,共6页
-
基金
国家自然科学基金
中国三峡工程开发总公司资助的国家自然科学基金
-
文摘
三峡船闸输水系统阀门设计拟采用双面板式反向弧形门。通过比尺为１７的物理模型，对阀门启闭力进行了试验观测，并分析了启闭力的时均变化过程、启闭力脉动及其频域特性。从减小阀门动水启门力的角度，对反弧门几何体形进行了优化。
-
关键词
三峡工程
船闸
阀门
启闭力
体形优化
-
Keywords
Three Gorges Project(TGP)
lock
valve
hoist
configuration optimization
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船闸闸门三支承铰连接螺栓断裂研究
被引量：1
- 11
-
-
作者
郑圣义
杨光明
卜现港
-
机构
水利部水工金属结构安全监测中心
-
出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2004年第2期70-73,共4页
-
文摘
针对船闸闸门三支承铰连接螺栓存在的断裂问题,结合对其进行的检测与研究,分析了支铰连接螺栓断裂的原因,指出支铰连接螺栓的断裂主要是由于三支铰轴不同心、支铰轴同心度存在较大偏差所造成的;同时,螺栓材质选用不当及螺栓松动亦加速了螺栓的断裂．此外,进一步分析研究了闸门在不同支承约束情况下构件应力的分配变化规律,提出了改进措施和建议,从而消除了螺栓断裂隐患,确保船闸的运行安全．
-
关键词
船闸
三角形闸门
三支承铰
螺栓
断裂
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名三峡多级船闸人字门抗扭性能研究
被引量：3
- 12
-
-
作者
张燎军
傅作新
吴小宁
汤长书
-
机构
河海大学
长江水利委员会
-
出处
《水运工程》
北大核心
1997年第7期34-40,共7页
-
基金
国家"八.五"科技攻关项目
-
文摘
基于三峡多级船闸人字门提出了背拉杆预应力设计计算的一种方法—“有限元法—力法”分析方案，据此讨论了两种不同的背拉杆预应力施加方法，还比较了不同构造形式的门型的抗扭刚度。
-
关键词
船闸
人字门
背拉杆预应力
抗扭刚度
设计
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名大跨度自稳式横拉钢闸门的应用
被引量：4
- 13
-
-
作者
董政
王晓东
刘远林
-
机构
中交四航局第二工程有限公司
-
出处
《中国港湾建设》
2015年第11期102-105,共4页
-
文摘
以港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节的工厂化制作为工程背景,对用于隔离厂房区与浅坞区的大跨度自稳式横拉钢闸门的启闭施工工艺进行介绍,阐述用于支撑体系转换的液压升降系统和U形管水平姿态监测系统。实际工程中已成功实现13次钢闸门启闭过程,该工艺安全可靠,具有广阔的推广应用前景。
-
关键词
大跨度钢闸门
体系转换
液压同步升降
连通器定律
水平姿态监测
-
Keywords
large span steel gate
transformation of system
hydraulic synchronous lifting
law of connected vessels
level posture monitoring
-
分类号
U655.4
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名浮箱结构对三角闸门静动力特性影响
被引量：5
- 14
-
-
作者
顾磊
杨铎
胡友安
-
机构
河海大学机电工程学院
安徽省交通勘察设计院有限公司
-
出处
《中国港湾建设》
2020年第12期16-19,共4页
-
基金
江苏省水利科技项目(2018014,2019021)
江苏省研究生科研创新计划项目(B200203149)。
-
文摘
为降低因防护板结构自重而产生的偏心力矩对三角闸门的影响,需将对称式浮箱结构改为非对称式浮箱结构,运用ANSYS软件研究其在静动力特性上是否更具优势。结果表明:非对称式浮箱结构下的闸门在减小浮箱处最大等效应力和降低闸门下垂度方面具有显著优势,还可有效减缓底枢处蘑菇头的磨损;3种浮箱结构下闸门的自振频率几乎完全吻合,但需重视流固耦合效应下闸门与水流脉动产生的低频共振问题。
-
关键词
三角闸门
ANSYS
浮箱结构
流固耦合
附加质量法
-
Keywords
triangular gate
ANSYS
buoyancy tank structure
fluid-solid coupling
additional mass method
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名基于模糊PID控制的船闸闸门同步控制器设计与仿真
被引量：13
- 15
-
-
作者
万海霞
马慧卿
-
机构
中交水运规划设计院有限公司
-
出处
《水运工程》
北大核心
2023年第4期174-179,共6页
-
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1600400)。
-
文摘
船闸是航道上的通航建筑物,其通过能力制约着航道的运输量,对控制系统进行技术改进是提升船舶过闸效率最行之有效的方法之一。模糊控制是通过建立规则库,并结合大量的实践及专家经验确定隶属度函数而建立的非精确调节模型。将模糊PID控制应用于双侧闸门变速跟随控制,利用开度仪的信号反馈扰动液压系统流量,从而调节闸门开启速度,形成闭环控制,并经仿真及现场功能测试。结果表明,该系统保障了控制系统的稳定性、可靠性、自适应性,闸门同步运行良好,船舶过闸稳定性及效率有明显改善。
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关键词
船闸
自动控制系统
可编程逻辑控制器
模糊PID控制器
-
Keywords
ship lock
automatic control system
PLC
fuzzy-PID controller
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船闸廊道输水阀门振动研究进展
被引量：7
- 16
-
-
作者
阎诗武
-
机构
南京水利科学研究院水工研究所
-
出处
《水利水运科学研究》
CSCD
1998年第2期109-118,共10页
-
文摘
本文根据国内外船闸廊道输水阀门运行中发现的振动情况及80年代以来我国高水头船闸设计与研究中取得的成就，讨论了船闸廊道输水阀门振动研究方面的进展。文中分析了阀门作用力的性质、量级及其影响因素，阐明了研究阀门结构动特性的重要性，介绍了结构动特性及其优化问问设计的最新技术。结合实际工程论述了应用这些新技术所取得的显著效果。这些成果可为今后高水头船闸阀门设计与科研提供参考。
-
关键词
船闸
阀门
流激振动
阀门振动
廊道输水
-
Keywords
navigation lock valve,flow-induced vibration,valve vibration
-
分类号
U641.331
[交通运输工程—船舶及航道工程]
U641.332
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名张力腿浮式风电平台遥控阀门控制方案研究
- 17
-
-
作者
苏畅
陈忠革
张振友
-
机构
海洋石油工程股份有限公司
-
出处
《船电技术》
2025年第10期38-40,44,共4页
-
文摘
本文主要研究了张力腿浮式风电平台遥控阀门控制方案,介绍了张力腿浮式风电平台的组成,以及安装和调试过程中的压调载需求。进一步引申出压排载阀门在压调载过程中的重要作用。通过对压排载阀门不同驱动方式的分析,确定液压阀门相对其他驱动方式的阀门更适用于张力腿浮式风电平台。最后,从液压阀门整体控制方案的角度分析,得出“电液阀门+控制站”方案是相对更合适的方案。
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关键词
张力腿
浮式风电
电液阀门
-
Keywords
TLP
floating wind power
electrical hydraulic valve
-
分类号
U641.335
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船闸人字门液压启闭机油缸有限元计算
被引量：1
- 18
-
-
作者
陶亦寿
-
机构
长江科学院仪器与自动化研究所
-
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2005年第3期41-43,47,共4页
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文摘
介绍船闸人字门液压启闭机油缸的一种有限元计算方法。建立了卧式细长油缸的二维梁单元模型,采用梁柱理论和势能驻值条件推导梁单元刚度矩阵,在此基础上建立有限元平衡方程和稳定特征方程,代入边界条件,计算了结点位移、单元内应力和临界压力。运用该有限元法对一组油缸算例进行计算和分析,讨论了该算法的特点和应用范围。
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关键词
船闸
人字门
液压启闭机
油缸
有限元
-
Keywords
lock
miter gate
hydraulic hoist
cylinder
FEM
calculation
-
分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
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题名三峡永久船闸人字闸门分析与设计
被引量：4
- 19
-
-
作者
张燎军
陈文龙
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机构
河海大学水利水电工程学院
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出处
《红水河》
2003年第1期52-58,共7页
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基金
国家"九五"科技攻关项目 ( 97-312 -0 3-1-1)部份研究成果
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文摘
讨论了人字闸门的工作特点 ,研究和建立了人字门的精细组合有限元模型 ,针对三峡模型人字闸门 ,研究了模型闸门的抗扭能力 ,分析了背拉杆对闸门抗扭刚度的影响 ,提出了背拉杆预应力的施加方案 ,详细计算了模型闸门关门挡水时和启闭时的应力、变形规律 ,研究成果已在三峡人字门设计和施工中应用 ,研究方法和结论对同类闸门的设计计算都具有较大参考价值。
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关键词
人字闸门
模型人字门
有限元分析
背拉杆
预应力
三峡船闸
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Keywords
miter gate
model miter gate
finite element method (FEM)
back tie rod
prestress
ship lock of Three Gorges project
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分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
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题名船闸阀门振动研究的发展与成就
被引量：1
- 20
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作者
阎诗武
-
机构
南京水利科学研究院
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出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
1998年第1期16-22,共7页
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文摘
根据国内外船闸运行及阀门振动的研究情况，分析了已往研究中存在的问题。结合具体工程从水动力及结构等方面说明船闸阀门振动研究的新发展与成就。
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关键词
船闸
阀门
流激振动
阀门振动
-
Keywords
lock gate water flow induced vibration gate vibration
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分类号
U641.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
