高水頭船閘單側(cè)閘墻主廊道輸水系統(tǒng)岔管水力學(xué)研究.pdf

1、岔管是高水頭船閘單側(cè)閘墻主廊道輸水系統(tǒng)雙閥門布置的重要組成部分,岔管體型的好壞直接影響閥門的來流條件,以及自身結(jié)構(gòu)安全,是高水頭船閘單側(cè)閘墻主廊道輸水系統(tǒng)布置的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文依托嘉陵江草街二線船閘工程,在總結(jié)國(guó)內(nèi)外岔管水力學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)高水頭船閘單側(cè)閘墻主廊道輸水系統(tǒng)中的岔管邊界曲線型式、阻力系數(shù)、空化特性及其布置方式進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究,取得了以下成果:
　　 (1)建立了二維紊流數(shù)學(xué)模型,驗(yàn)證了模

2、型的精度,計(jì)算值與模型試驗(yàn)值誤差較小,采用此數(shù)學(xué)模型對(duì)岔管體型進(jìn)行比選研究是合理可靠的。
　　 (2)提出了“外壁采用正弦曲線,內(nèi)壁采用圓弧-直線-圓弧型曲線”的岔管體型,給出了岔管的布置方式及其外壁曲線方程,建立了評(píng)判閥門段岔管體型優(yōu)劣性的斷面流速不均勻系數(shù)指標(biāo),確定了閥門距岔管分流出口的最短布置距離,為高水頭船閘單側(cè)閘墻主廊道輸水系統(tǒng)中岔管體型的選擇和布置方式提供了理論依據(jù)。該體型,無論單支管過流還是雙支管過流,斷面流速分布

3、均勻,管壁壓力梯度變化不大,紊動(dòng)強(qiáng)度較小,適用于運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁的輸水系統(tǒng)。
　　 (3)岔管阻力系數(shù)影響因素研究表明,雙支管過流時(shí),阻力系數(shù)主要受分岔角的影響,且隨分岔角增大而增大。單支管過流時(shí)岔管的阻力系數(shù)遠(yuǎn)大于雙支管過流時(shí)岔管的阻力系數(shù)；且水流從主管進(jìn)入支管阻力系數(shù)較水流從支管進(jìn)入主管小。
　　 (4)岔管進(jìn)口流速的大小對(duì)主管和支管內(nèi)斷面流速均勻性影響不大。管壁空化數(shù)隨進(jìn)口流速的增大而減小,在分流墩墩頭圓弧、分流出口圓弧和