【摘要】：水力自控傾斜閘門作為一種新型的水力自控閘門,主要工作原理是借助上游來水的水壓力和閘門自身重力作用,實現(xiàn)閘門的自動啟閉。閘門的開度會隨著上游水位的上升和下降自動進行調(diào)節(jié),當來水量增大,水位越高時,閘門開度會變大,反之則會變小。它不僅具有與傳統(tǒng)閘門相同的擋水、泄水的作用,而且更加簡便,運行可靠。同時,閘門在開啟關(guān)閉的工作過程中,將會一直處于水壓力和自身重力的平衡狀態(tài)。但目前,國內(nèi)外對于水力自控傾斜閘門的相關(guān)研究很少,尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于水力自控傾斜閘門的相關(guān)研究成果,鮮有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。本文通過物理模型試驗收集相關(guān)數(shù)據(jù),并對其進行理論分析,到達對水力自控傾斜閘門的水流特性初步研究。一是通過試驗,觀察水流流態(tài)、測量水面線、閘后下游河道水流速,分析了水流通過水力自控傾斜閘門時的流態(tài)特性;二是分析了閘上水頭與流量的關(guān)系;三是根據(jù)水力學基本原理,利用能量方程,根據(jù)對底坎為寬頂堰型閘孔出流的流量公式推求過程推求了水力自控傾斜閘門的流量公式,并通過公式計算得到流量系數(shù),分析了流量系數(shù)的影響因素。綜合以上研究,主要研究成果包括:(1)在自由出流情況下,水力自控傾斜閘門上游水流流態(tài)穩(wěn)定,水流流速均勻,但下游水流流態(tài)不穩(wěn)定且流速不均,水面線基本呈現(xiàn)單一下降狀態(tài),下游河道形成明顯“S”型水波,河道流速分布不均勻,水力自控傾斜閘門的傾斜角度的變化對下游河道左、右兩岸流速變化影響較大。(2)研究水力自控傾斜閘門的傾斜角度對閘門的過流能力有影響,傾斜角度越大,水力自控傾斜閘門的過流能力越大。(3)通過過閘流量情況分析,影響水力自控傾斜閘門流量系數(shù)的主要因素是水力自控傾斜閘門的傾斜角度。(4)求得水力自控傾斜閘門的流量系數(shù)計算公式為[1= 0.60-0.176e/H。研究分析水力自控傾斜閘門的傾斜角度對閘門的流量系數(shù)的影響,結(jié)果顯示一般在流量較小時會產(chǎn)生大影響,當流量達到或超過150m3/h時,水力自控傾斜閘門的傾斜角度對流量系數(shù)影響較小。通過對水力自控傾斜閘門的研究,研究總結(jié)了水流形態(tài)、流速、水位、水壓力的規(guī)律和特點,利用能量方程,求得水力自控傾斜閘門流量公式及流量系數(shù)的計算方法,從而彌補相關(guān)研究的空白,為今后進一步研究推廣提供數(shù)據(jù)支撐。
【圖文】：

通常用來改善河道常年干旱缺水的情況。隨著時間的流逝，人們對于水閘逡逑的要求更趨向于簡便，水力自控閘門也更符合這一需求。本文研究的是水力自逡逑控傾斜閘門（如圖１．１－１所示），是平板閘門向上游傾斜的一定角度，主要考逡逑慮受力有游來水的壓力和閘門自身重力兩種，利用兩種受力的平衡來實現(xiàn)閘門逡逑的自動開啟和關(guān)閉。這種水力自控傾斜閘門雖還未應(yīng)用于實際當中，但相較于逡逑傳統(tǒng)閘門卻擁有運行簡便、可靠等優(yōu)點，，因此我們對其進行模型試驗研宄，希逡逑望對其以后的實際應(yīng)用提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)０逡逑圖ｉ．卜ｉ水力自控傾斜閘門模型逡逑１逡逑

２．２．２試驗?zāi)０邋义媳疚脑囼炛饕菧y算水力自控傾斜閘門的過流能力和水流特性，主要的模逡逑型包括水力自控傾斜閘門（如圖２．邋３－２所示）以及上、下游段河道（如圖２．邋３－逡逑１所示）。其中，河道模型為矩形斷面，河道寬４００ｍｍ，水力自控傾斜閘門為逡逑
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV135

【參考文獻】

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本文編號：2599659