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摘要
【目的】针对多个平面闸门在启闭过程中受水流脉动压力影响可能引起振动而易发生破坏的问题，【方法】以秦淮新河水利枢纽中某节制闸为例，研究了势流体流固耦合理论，使用ANSYS Workbench软件对多个闸门并行时紧急排水工况进行了三维仿真模拟，获得了该工况不同开度下流场压力、速度，闸门变形、应力等分布情况；对该闸门进行有水、无水工况模态分析；系统研究了闸门在0.2～0.7范围内6个开度下发生流激振动的状态。【结果】结果显示：随闸门开度增大，闸门变形、等效应力减小，流场内最值压力减小、速度减小。受脉动压力作用Y、Z向变形大于X向变形。比较数值结果发现开度较小时开度轻微变化会极大影响应力、变形等参数的变化，如开度从0.2增大至0.3时，闸门最大变形减少49.3%,最大等效应力减小59.7%,流场最值压力分别减少55.2%、54.6%。【结论】建议该闸门应尽量避免长期处在小开度下运行。湿模态情况下固有频率更低，整体发生振动的阶数更多。边缘位置的闸门变形、应力分布异常，使其更易损伤。
- 出版日期2023
- 单位河海大学; 电气学院
