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高水头弧形闸门出口侧墙空化特性及掺气减蚀研究
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作者 王伟 邓军 卫望汝 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期84-92,共9页
高水头泄洪放空洞弧形闸门出口往往需要设置掺气设施以减免高速水流空化空蚀破坏。由于有压出口区域水流流态与结构壁面相互作用复杂,易导致掺气减蚀保护失效,目前,其核心水力致灾原因尚不明确,并且制约着适用于弧形闸门掺气减蚀的技术... 高水头泄洪放空洞弧形闸门出口往往需要设置掺气设施以减免高速水流空化空蚀破坏。由于有压出口区域水流流态与结构壁面相互作用复杂,易导致掺气减蚀保护失效,目前,其核心水力致灾原因尚不明确,并且制约着适用于弧形闸门掺气减蚀的技术研发。本文结合实际工程中高水头弧形闸门出口侧墙空蚀破坏实例,采用水力学模型试验与数值模拟方法,对空蚀破坏的水力学成因进行系统分析,并提出了掺气减蚀水力设计方案。结果表明,弧形闸门泄流运行时,高速水流横向扩散显著,侧空腔掺气效果较差,在侧向附壁过程中形成侧墙冲击-低压反射区,导致附壁区水流空化数较低,并存在侧墙清水区域,二者共同作用导致泄洪放空洞侧墙发生空化空蚀破坏,这种不利影响在大流量、闸门局开条件下更为严重。基于提高侧墙水流空化数与改善侧掺气空腔掺气效果,提出了侧墙二级收缩掺气坎,实现低压空蚀风险区域水流脱壁,末端侧向水流附壁全断面掺气减蚀。研究成果将为弧形闸门出口掺气减蚀水力设计提供科学依据,保障高水头泄洪建筑物的安全运行。 展开更多
关键词 高速水流 弧形闸门 空蚀破坏 掺气减蚀 泄洪洞
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工程在线健康监测系统及其在船闸系统中的应用前景
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作者 周兵 袁伟 《水电与抽水蓄能》 2025年第4期108-111,120,共5页
本文详细介绍了工程在线健康监测系统的技术框架及在船闸系统中的应用。首先,从工程监测系统的基本概念出发,论述其技术组成(包含传感器、数据传输、数据处理和分析,预警系统等)以及应用场景(包括土木工程、能源、交通等领域)。其次,详... 本文详细介绍了工程在线健康监测系统的技术框架及在船闸系统中的应用。首先,从工程监测系统的基本概念出发,论述其技术组成(包含传感器、数据传输、数据处理和分析,预警系统等)以及应用场景(包括土木工程、能源、交通等领域)。其次,详细介绍了船闸人字闸门底枢在线健康监测系统的技术架构,从人字闸门底枢的使用工况及其失效机理,对其提出在线监测需求,并论述其自身系统架构及在多方面关键技术的突破及挑战。最后,系统分析了在线监测系统在智慧型船闸中的应用及其价值,智慧型船闸以其独特核心技术作为支撑,其应用具有巨大的优势且已产生了相当的综合社会效益,同时面对涉及的多层次的挑战(包括数据安全、成本、技术标准等)提出了不同的对策,并展望其未来趋势(比如AI和物联网的结合)。 展开更多
关键词 工程在线健康监测系统 人字闸门底枢 智慧船闸
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不同底高程闸站间导流体对泵站运行的影响
3
作者 奚斌 连延续 +8 位作者 童振权 韦文舒 罗海东 曹洋 奚望 宋梓豪 吉睿 卢佳文 李云位 《扬州大学学报(自然科学版)》 2025年第5期56-63,共8页
针对不同底高程闸站间导流体设置不当易引发大范围回流、影响泵站运行稳定性的问题,采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法探讨不同底高程闸站间导流柱优化方案,并利用正交试验法优化导流柱的布设参数。研究表明:在不同底高程闸站间... 针对不同底高程闸站间导流体设置不当易引发大范围回流、影响泵站运行稳定性的问题,采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法探讨不同底高程闸站间导流柱优化方案,并利用正交试验法优化导流柱的布设参数。研究表明:在不同底高程闸站间布设单排导流柱,可有效利用该结构所形成的跌坎改善前池不良流态;导流柱间距对泵站过流速度均匀度的影响最为显著,其次为位置、高度与截面尺寸;优化后的导流柱方案可使特征断面轴向流速均匀度提升8.54%,横向流速加权平均角增大8.73°研究提出的无量纲位置参数与结构参数可为同类泵站工程的流态优化提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 底高程 闸站间导流体 导流柱 运行影响 流态 跌坎
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白鹤滩导流底孔弧形工作闸门流激振动原型观测研究
4
作者 段杭 张文远 +2 位作者 柯传芳 杨帆 张宏伟 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期137-140,共4页
白鹤滩导流底孔工作弧门设计水头120 m,在电站蓄水期间,随着上游水位的不断升高,工作弧门局部开启运行时承受的水压力荷载也不断增大,因此在高水头运行条件下底孔工作弧门局开运行可能存在流激振动问题。为确保蓄水期间底孔工作弧门局... 白鹤滩导流底孔工作弧门设计水头120 m,在电站蓄水期间,随着上游水位的不断升高,工作弧门局部开启运行时承受的水压力荷载也不断增大,因此在高水头运行条件下底孔工作弧门局开运行可能存在流激振动问题。为确保蓄水期间底孔工作弧门局开运行的安全,选取白鹤滩水电站#6导流洞工作弧门在715.0-733.0 m水位之间(闸门工作水头在85.0-103.0 m之间)局部开启运行条件下,现场观测底孔工作弧门运行期间门体不同部位振动情况,分析了导流底孔运行过程中出现的异响及边墙破坏情况,得出高速水流诱发门后边墙的空蚀破坏问题不容忽视。根据观测结果及时做出预警,对类似工程工作弧门和导流底孔的运行管理具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 白鹤滩水电站 导流底孔 弧形工作闸门 流激振动 空化空蚀 原型观测
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深孔平面事故闸门底缘受力特性研究
5
作者 严根华 董家 《水利与建筑工程学报》 2025年第5期1-8,共8页
为了探究深孔平面事故闸门的底缘受力特性,开展平面事故闸门闭门过程水力特性试验研究,观测泄水道水流流态及作用于底缘的水流脉动压力变化规律,并对上游止水闸门底缘负压作用力随闸门开度的变化特征进行分析,结果表明:泄水道出口上翘... 为了探究深孔平面事故闸门的底缘受力特性,开展平面事故闸门闭门过程水力特性试验研究,观测泄水道水流流态及作用于底缘的水流脉动压力变化规律,并对上游止水闸门底缘负压作用力随闸门开度的变化特征进行分析,结果表明:泄水道出口上翘体型条件下事故门闭门过程中明满流过渡流态与闸门底缘压力变化过程以及底缘压力变化的统计特征,包括负压变化时均值、最大最小值等特征参数均已获得。在此基础上,测试了闭门过程的通气孔风速,揭示了通气孔风速和流道输气量对闸门底缘负压脉动量的影响规律。对于低门楣结构,事故门闭门过程中门顶始终存在水气两相流水柱,门井补气通道被封堵,门后补气不畅,事故门底缘负压均值达到-2.5 m水柱以上,最大通气孔风速达到104 m/s,远大于现行规范容许值,需要专设通气孔予以解决。该项试验成果为闸门底缘受力特性分析、下吸力和上托力设计提供参考依据。 展开更多
关键词 平面事故闸门 底缘负压脉动压力 下吸力 上托力 通气孔风速
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葛洲坝船闸人字门底枢轴瓦更换工艺研究及工程实践 被引量:1
6
作者 郑航 陈飞 《机械设计与制造工程》 2025年第3期139-142,共4页
针对葛洲坝船闸长期超负荷运行导致的人字门底枢轴瓦严重磨损问题,提出了葛洲坝二号船闸人字门底枢轴瓦的更换工艺,并结合实际工程进行了实践。通过确定定位基准、拆除旧轴瓦、数据测量与精加工、新轴瓦安装、轴瓦研配及附件安装等步骤... 针对葛洲坝船闸长期超负荷运行导致的人字门底枢轴瓦严重磨损问题,提出了葛洲坝二号船闸人字门底枢轴瓦的更换工艺,并结合实际工程进行了实践。通过确定定位基准、拆除旧轴瓦、数据测量与精加工、新轴瓦安装、轴瓦研配及附件安装等步骤,成功恢复了底枢的正常功能。 展开更多
关键词 葛洲坝船闸 人字门底枢 轴瓦更换
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基于动网格技术的底轴驱动翻板闸门开启过程瞬态水力特性研究
7
作者 徐强 张建华 +2 位作者 张松匀 冯慧慧 叶子青 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第6期122-129,共8页
底轴驱动翻板闸门在开启过程中,因门顶形成高速溢流,易在门后诱发负压区,进而引发结构振动,严重威胁工程运行安全。为深入探究其振动成因,基于Ansys Fluent平台,构建了融合流体体积(VOF)两相流模型与动网格技术的二维瞬态数值仿真模型,... 底轴驱动翻板闸门在开启过程中,因门顶形成高速溢流,易在门后诱发负压区,进而引发结构振动,严重威胁工程运行安全。为深入探究其振动成因,基于Ansys Fluent平台,构建了融合流体体积(VOF)两相流模型与动网格技术的二维瞬态数值仿真模型,完整模拟了闸门从关闭至全开过程中水面演化、速度场分布及压力动态变化特征,系统揭示了闸门运动与流场变化之间的耦合机制,明晰了“溢流冲击-负压形成-振动激发”的水动力致振路径。结果表明:闸门开启过程中门顶溢流显著,门后出现明显的局部负压区;负压区随开度增大而扩展,并于开启后225 s达到峰值,构成诱发结构振动的关键因素;随着闸门继续开启至完全打开,水流逐渐淹没门体,溢流减弱,负压区消散,水-气两相流动趋于平稳,流域压力分布均匀化,振动风险显著降低。研究成果为翻板闸门的振动机理识别、防振设计优化及安全运行控制提供了坚实的理论依据与高效的仿真方法支撑。 展开更多
关键词 底轴驱动翻板闸门 动网格技术 VOF两相流模型 瞬态水力特性 门顶溢流
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SETH水利枢纽工程导流底孔封堵闸门设计
8
作者 郭勇邦 孙亮科 《价值工程》 2025年第17期4-6,共3页
本文主要介绍了萨尔托海水利枢纽工程中导流封堵闸门采用平面滑动钢闸门,面板及水封均布置在下游侧设计,闸门采用动水启闭,闸门的主支承方式按移动时的摩擦方式采用滑动布置;工作闸门为焊接结构,主材为Q345C,主横梁采用工字型实腹式等... 本文主要介绍了萨尔托海水利枢纽工程中导流封堵闸门采用平面滑动钢闸门,面板及水封均布置在下游侧设计,闸门采用动水启闭,闸门的主支承方式按移动时的摩擦方式采用滑动布置;工作闸门为焊接结构,主材为Q345C,主横梁采用工字型实腹式等截面焊接梁。闸门主支承材料根据荷载条件选择弧面钢复滑块。门叶分2节设计、制造及运输,运抵现场后采用焊接的方法拼装成整体。并对闸门操作运行条件、闸门槽保护、支承型式、锁定型式及启闭设备的选择进行了简单的阐述。 展开更多
关键词 导流底孔 封堵闸门 启闭机
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X型宽尾墩联合跌坎消力池消能工的水力特性研究 被引量:1
9
作者 杨思远 田中耀 +2 位作者 金靖林 刁明军 杨克君 《西南民族大学学报(自然科学版)》 2025年第3期332-337,共6页
X型宽尾墩和跌坎消力池的联合消能工是一种优势体型组合,其消力池水力特性比起单种消能工更为复杂,研究该种联合消能工下的水力特性及其空间分布对于实际大坝工程设计和体型优选具有参考意义.模型试验对从小到大六种工况下,溢洪道反弧... X型宽尾墩和跌坎消力池的联合消能工是一种优势体型组合,其消力池水力特性比起单种消能工更为复杂,研究该种联合消能工下的水力特性及其空间分布对于实际大坝工程设计和体型优选具有参考意义.模型试验对从小到大六种工况下,溢洪道反弧段末端及消力池内的临底流速、水面线和时均压强进行观测,在消能工中轴线和消力池边墙中间观测四列测点以探究其水力特性的空间分布特点.试验发现纵向上:水面线总体变化趋势是逐渐升高,临底流速在溢流堰反弧段流速大,在消力池流速逐渐减小,大流量工况下溢流堰反弧段末端时压强较大.反弧段冲击压强大,流速大,应当做好防护补强措施.而在横向上:反弧段和消力池前端处溢流堰边孔和边墙水力特性参数较大,中轴线处较小. 展开更多
关键词 X型宽尾墩 跌坎 消力池 水面线 临底流速 时均压强
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平原区水闸闸孔净宽的简化计算
10
作者 刘红伟 窦洪国 《江西水利科技》 2025年第4期285-289,共5页
根据平原区无底槛平底水闸的结构型式和过闸流态,在水力学实际液体恒定总流能量方程理论的基础上,对水闸过流边界条件进行合理的假定,对某些参数进行合理的简化,以上下游水头差为主要因素,推导出一套闸孔总净宽计算的简化公式。经复核,... 根据平原区无底槛平底水闸的结构型式和过闸流态,在水力学实际液体恒定总流能量方程理论的基础上,对水闸过流边界条件进行合理的假定,对某些参数进行合理的简化,以上下游水头差为主要因素,推导出一套闸孔总净宽计算的简化公式。经复核,公式计算结果精确可靠,可直接应用于水闸设计,提高设计效率。 展开更多
关键词 无槛平底闸 闸孔总净宽 水力学 水头差 水头损失
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基于改造底缘的水电站事故平板闸门启闭力优化试验研究 被引量:8
11
作者 章晋雄 吴一红 +1 位作者 张东 张文远 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第7期134-137,共4页
通过加拿大Mica水电站进水口事故闸门水工模型试验,研究论证了该电站加大流量情况下事故闸门的闭门持住力特性。针对闸门启闭机设计容量不足的问题,给出了5种闸门底缘改造方案,分析比较了不同方案对降低闸门持住力的效果,提出了可行的... 通过加拿大Mica水电站进水口事故闸门水工模型试验,研究论证了该电站加大流量情况下事故闸门的闭门持住力特性。针对闸门启闭机设计容量不足的问题,给出了5种闸门底缘改造方案,分析比较了不同方案对降低闸门持住力的效果,提出了可行的工程方案措施,为闸门的设计及安全运行提供了参考依据。 展开更多
关键词 事故平板闸门 闸门底缘 闸门启闭力 模型试验 Mica水电站 加拿大
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大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统设计方法研究 被引量:8
12
作者 洪润洲 周永江 姚惟斌 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第4期43-45,共3页
研究大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统的设计方法,通过对三种具有筒状结构的大尺寸复杂铝合金精密铸件的浇铸系统设计和浇注试验,研制出冶金质量和力学性能合格的铸件。结果表明,缝隙式浇注系统或缝隙式与底注式相结合的浇注系统是... 研究大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统的设计方法,通过对三种具有筒状结构的大尺寸复杂铝合金精密铸件的浇铸系统设计和浇注试验,研制出冶金质量和力学性能合格的铸件。结果表明,缝隙式浇注系统或缝隙式与底注式相结合的浇注系统是该类铸件比较理想的浇铸系统设计方式。 展开更多
关键词 筒状铸件 浇注系统设计 缝隙式浇注系统 底注式浇注系统
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低温氢化非晶硅薄膜晶体管研究 被引量:4
13
作者 易茂祥 毛剑波 陈向东 《电子器件》 CAS 2008年第3期766-769,共4页
低温薄膜晶体管(TFT)的研究是开发大面积柔性衬底集成电路的基础。采用底栅TFT结构并引入刻蚀阻挡层和钝化保护层,通过工艺参数和工艺流程的设计,研制了100℃低温氢化非晶硅TFT。实验对氢化非晶硅活性层、氮化硅介质层薄膜以及TFT特性... 低温薄膜晶体管(TFT)的研究是开发大面积柔性衬底集成电路的基础。采用底栅TFT结构并引入刻蚀阻挡层和钝化保护层,通过工艺参数和工艺流程的设计,研制了100℃低温氢化非晶硅TFT。实验对氢化非晶硅活性层、氮化硅介质层薄膜以及TFT特性进行了测试。所研制的低温TFT导通电流与截止电流之比高达106,场效应电子迁移率为0.825cm2/Vs,表明适于柔性衬底工艺的100℃低温TFT得到了有效实现。 展开更多
关键词 薄膜晶体管 低温沉积 底栅 刻蚀阻挡 迁移率
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底栅微晶硅薄膜晶体管 被引量:1
14
作者 李娟 张晓丹 +5 位作者 刘建平 赵淑云 吴春亚 孟志国 张芳 熊绍珍 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1246-1250,共5页
对底栅微晶硅TFT的微晶硅材料生长孵化层问题进行了详细讨论,发现低硅烷浓度是减薄该层厚度的有效途径.同时又发现,以SiNx为栅绝缘层的底栅TFT,对随后生长的硅基薄膜有促进晶化的作用(约20%).沉积底栅TFT的微晶硅有源层时,必须计入该影... 对底栅微晶硅TFT的微晶硅材料生长孵化层问题进行了详细讨论,发现低硅烷浓度是减薄该层厚度的有效途径.同时又发现,以SiNx为栅绝缘层的底栅TFT,对随后生长的硅基薄膜有促进晶化的作用(约20%).沉积底栅TFT的微晶硅有源层时,必须计入该影响.因此为了获得良好的I-V特性,选用的硅烷浓度不宜低于3%.由硅基薄膜晶化体积比与系列沉积工艺条件关系和TFT所得薄膜晶化体积比的对比,可清晰证实SiNx对晶化的促进作用. 展开更多
关键词 微晶硅 底栅薄膜晶体管 起始层 硅烷浓度 晶化体积比
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清江隔河岩大坝表孔深孔闸门及坝体泄洪振动与控制研究 被引量:2
15
作者 张晓平 张林让 李声平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2008年第2期72-75,共4页
通过原型观测试验获得了清江隔河岩大坝表孔、深孔闸门及坝体泄洪的实测数据。测试成果表明:在稳态工况下,表孔、深孔闸门运行平稳,大坝主体的振动很小?表孔闸门在3.3~7.0m开度时,出现了250s左右的拍振现象,但不会影响表孔闸... 通过原型观测试验获得了清江隔河岩大坝表孔、深孔闸门及坝体泄洪的实测数据。测试成果表明:在稳态工况下,表孔、深孔闸门运行平稳,大坝主体的振动很小?表孔闸门在3.3~7.0m开度时,出现了250s左右的拍振现象,但不会影响表孔闸门的运行安全、深孔闸门在03~6.0m开度时,山于深孔闸门侧止水严重漏水,出现了强烈振动,应当引起足够重视。 展开更多
关键词 隔河岩大坝 表孔闸门 深孔闸门 大坝主体 原型观测
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底注式浇注系统仿真分析 被引量:4
16
作者 刘晶峰 尤芳怡 戴秋莲 《铸造技术》 CAS 北大核心 2012年第12期1431-1433,共3页
结合简单形状铸件,对底注式浇注系统进行了充型过程仿真计算。结果表明,充型过程较平稳,直浇道压力头作用明显,铸件温度分布呈现上低下高特征。这些特点与实际底注式浇注系统较吻合。
关键词 底注 浇注系统 充型过程 仿真计算 温度分布
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浇注系统设计的新启示 被引量:38
17
作者 李殿中 张玉妥 +2 位作者 李依依 J.Campbell M.H.Loretto 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期20-22,共3页
采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统 ,把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈 ,它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下 ,内浇道的充型速度最好限制在 0 .5m/s以内。以普通灰铸铁精密铸造叶片为例 ,把传统... 采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统 ,把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈 ,它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下 ,内浇道的充型速度最好限制在 0 .5m/s以内。以普通灰铸铁精密铸造叶片为例 ,把传统的顶注式浇注系统和新的底注式浇注系统的充型结果进行比较。在充型过程中 ,采用X射线实时跟踪系统进行了观察 ,发现顶注式浇注系统充型紊乱 ,易造成夹杂 ,浇注的 2 6个叶片中 3处出现裂纹 ,3 0处出现夹杂缺陷。而采用底注式浇注系统 ,铸件充型平稳 ,没有裂纹 ,只有 3处出现夹杂缺陷 。 展开更多
关键词 浇注系统 设计 底注式 平稳充型 精度铸造
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底注式浇注系统引起的局部过热对板铸件凝固过程的影响 被引量:1
18
作者 张启勋 王友序 +1 位作者 吴孟怀 陶华强 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1990年第4期14-18,共5页
本文通过实浇测温法,研究了底注式浇注系统所引起的局部过热对铝合金板铸件凝固时温度分布、温度梯度分布及实际模数的影响规律,提供了影响规律表达式,可供铸造工艺设计时参考。
关键词 底注式 浇注系统 局部过热 凝固
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太浦闸泄流能力计算探讨 被引量:2
19
作者 王炜 杨洪林 +1 位作者 匡翠萍 刘曙光 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第4期72-75,共4页
本文根据太浦闸自1991年开闸泄水以来积累的实测水文资料,利用《水闸设计规范》中的两个公式对太浦闸泄流量进行计算,与实测泄洪流量相比,公式一的计算值偏大许多,公式二的计算值往往偏小。文中应用三次多项式对由实测泄洪流量推得的堰... 本文根据太浦闸自1991年开闸泄水以来积累的实测水文资料,利用《水闸设计规范》中的两个公式对太浦闸泄流量进行计算,与实测泄洪流量相比,公式一的计算值偏大许多,公式二的计算值往往偏小。文中应用三次多项式对由实测泄洪流量推得的堰流流量系数进行了拟合,得出了比较适合太浦闸运行情况下的堰流流量系数计算公式。 展开更多
关键词 太浦闸 水闸设计规范 平底闸 泄流能力 堰流流量系数
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三峡导流底孔弧形闸门泄洪振动与控制研究 被引量:8
20
作者 张晓平 张林让 吴杰芳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第1期33-35,共3页
从优化闸门结构形式入手,进一步研究了闸门的减振措施。对闸门优化方案的1/20全水弹性模型进行了流激振动试验,检验优化方案的减振效果,并评估了其方案对闸门动力特性的影响。试验结果表明,闸门的优化方案使减振效果十分显著,可供其他... 从优化闸门结构形式入手,进一步研究了闸门的减振措施。对闸门优化方案的1/20全水弹性模型进行了流激振动试验,检验优化方案的减振效果,并评估了其方案对闸门动力特性的影响。试验结果表明,闸门的优化方案使减振效果十分显著,可供其他类似的潜孔式闸门借鉴。 展开更多
关键词 导流底孔 弧形闸门 泄洪振动 控制 水弹性模型 三峡工程
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