水力浮動(dòng)式升船機(jī)運(yùn)行特性研究.pdf

1、隨著高水頭水利水電樞紐的建設(shè)和內(nèi)河水運(yùn)的發(fā)展，必須大力發(fā)展升船機(jī)建設(shè)。近幾年來，國內(nèi)外修建的升船機(jī)大多采用“電力驅(qū)動(dòng)”式的垂直升船機(jī)，而水力浮動(dòng)式升船機(jī)是依靠水能獲得提升動(dòng)力的一種新型的垂直升船機(jī)，與傳統(tǒng)升船機(jī)相比具有安全可靠、節(jié)省投資、機(jī)構(gòu)簡單等明顯的優(yōu)越性，但由于國內(nèi)外無運(yùn)行實(shí)例，加之對(duì)其缺乏系統(tǒng)深入的研究，故存在一系列復(fù)雜的技術(shù)問題亟待解決。本文以景洪水力浮動(dòng)式升船機(jī)設(shè)計(jì)資料為背景，對(duì)水力浮動(dòng)式升船機(jī)進(jìn)行了深入地理論計(jì)算和系統(tǒng)地試

2、驗(yàn)研究，主要內(nèi)容如下： (1) 本文通過對(duì)水力浮動(dòng)式升船機(jī)運(yùn)行原理的深入分析，針對(duì)豎井與平衡重浮筒之間的間隙大小、承船廂和平衡重浮筒的底部外形輪廓以及其充泄水閥門的啟閉方式這四個(gè)影響水力浮動(dòng)式升船機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵問題，建立了輸水系統(tǒng)、平衡重浮筒——承船廂系統(tǒng)的概化模型，采用數(shù)值計(jì)算和模型試驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為水力浮動(dòng)式升船機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 (2) 輸水系統(tǒng)是水力浮動(dòng)式升船機(jī)的主要組成部分之一。等

3、慣性系統(tǒng)在理論上可以實(shí)現(xiàn)豎井水位的完全同步，然而在實(shí)際運(yùn)行過程中豎井水位不可避免的存在水位差，惡化同步軸受力條件，影響水力浮動(dòng)式升船機(jī)安全可靠運(yùn)行。為改善豎井水位的同步性，本文提出了在豎井底部中隔之間設(shè)置連通廊道的有效措施，并研究了不同連通廊道布置和尺寸對(duì)豎井水位同步特性的影響。 (3) 根據(jù)水力浮動(dòng)式升船機(jī)的工作原理，本文首次建立了一個(gè)能描述水力浮動(dòng)式升船機(jī)整體系統(tǒng)運(yùn)行過程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)水力浮動(dòng)式升船機(jī)在輸水系統(tǒng)、連通廊道布置

4、方面和升船機(jī)正常運(yùn)行方面進(jìn)行了全面深入的研究，為水力浮動(dòng)式升船機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。 (4) 按照相似準(zhǔn)則，建立了比尺為 1：22 的水力浮動(dòng)式升船機(jī)整體物理模型，首次對(duì)水力浮動(dòng)式升船機(jī)在正常運(yùn)行和事故等工況下輸水系統(tǒng)的水力學(xué)特性和承船廂的運(yùn)行特性等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步論證了水力浮動(dòng)式升船機(jī)的可行性。 (5) 本文對(duì)水力浮動(dòng)式升船機(jī)塔柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜動(dòng)力有限元分析，研究了水力浮動(dòng)式升船機(jī)塔柱結(jié)構(gòu)在主要工況下