弧门开度与启闭机行程的函数关系推导

通过对弧门和启闭机在联动过程中闸门开度和启闭机行程的变化规律的分析,推导出弧形闸门开度与启闭机行程变化的函数关系。采用编码器测量出启闭机的行程后,可利用该函数准确转换为对应的实际开度值,从而提高弧形闸门开度的测控精度,它适用于所有采用摇摆式启闭机(液压启闭机、螺杆启闭机等)操作弧形闸门的场合。     

弧形闸门开度实时测控的方法设计

根据液压式闸门启闭系统的机构运动关系和运动轨迹,通过简单的数学模型来推导出弧形闸门开度的计算公式,然后对闸门开度测量的实时性进行分析处理。重点以液压式弧形闸门为例来分析闸门开度实时测控的方法及实现,拟采用先用上位机来处理数据,然后将闸门的开度值和对应的闸门启闭机行程变化量的插值点通过拉格朗日插值法构造线性插值函数关系,再通过线性插值求解闸门开度。     

某大型水电站单吊点弧形闸门开度检测

弧形闸门在水电工程中应用广泛,有单吊点和双吊点弧形闸门两种形式。计算弧形闸门的泄流量需要使用到弧门的启门高度,而弧门开度传感器测量行程与弧门开度间并非简单线性关系,导致测量误差较大。部分工程实例中将弧门的整个开度进行分段线性化测量,这种方式测量精度受开度分段的影响大,且只有每一段的起点和结束点准确。另一种比较准确的测量方法是对弧形闸门的开度传感器测量值与闸门实际开度值之间的关系进行推导建模,若模型准确,则可取得较为精确的闸门开度。通过对某大型水电站单吊点弧形闸门的开度检测模型进行推导,并进行了实际验证。     

一种简便的弧形闸门开启高度测量方法

弧形闸门在水利工程中广泛应用,但其闸门开度与钢丝绳长度或液压行程呈非线性函数关系,应用中需要进行函数拟合标定,本文通过对弧形闸门运行原理进行分析研究,介绍一种在弧形闸门开度标定过程中基于连通管原理和液体压强原理测量闸门开启高度的简便方法。     

SZ弧形闸门开度测控仪

ＳＺ弧形闸门开度测控仪河南省水利设计院李西平，张庆军（郑州４５０００３）０前言弧形闸门是水利工程中普遍采用的泄水闸门，大多具有局部开启的任务，因此，要求有较精确的高度显示装置。因闸门开度与启闭机卷筒转角之间呈非线性关系，故弧形闸门开度不易直观判断。最...     

芦苞水闸弧形闸门的开度检测

本文以芦苞水闸为例，对如何将弧形闸门的运动轨迹转变成开度值，提出了简化计算的数学模型，并推导出“闸门开度”与“开度传器（数字编码盘）走过的数码”的关系式。给出计算方法，在实际应用中效果良好，解决了弧形钢闸门的开度测量及其精度问题。     

基于Microwin32的闸门开度测量与纠偏监控系统

液压弧形闸门开度测量比较复杂,开启弧形闸门的过程中,一般情况下要对左右开度同时进行检测,当出现左右开度偏差较大的情况时,要采用纠偏措施。基于Microwin32的小型PLC控制功能全面,函数丰富,适合解决液压弧形闸门开度与伸缩杆行程间复杂的转换过程,配合四级灰度触摸屏替代闸门开度测控仪,性能更加稳定、可靠。     

静磁栅行程传感器在大Ⅰ型弧型水闸控制改造中的应用

为解决水闸传统开度测量的误差大、操作不便等问题,应用先进成熟的静磁栅行程传感器技术,对北方地区某大Ⅰ型拦河闸的17孔弧形闸门进行开度精准检测的改造,同时配合现地、远程控制改造和视频验证等自动化系统集成,实现了闸门开度的精准控制。该应用为各类闸门开度精准检测和闸门精准操控,提供了技术参考和方法借鉴,同时对实现闸门远程精准操控、工控网与办公网逻辑隔离以及闸门操控视频验证都具有重要实践意义。     

弧形闸门开度尺增设探讨

以江都西闸为例，通过找出闸门开度与门顶累计位移对应关系，从闸门开度尺材质选用，制作工艺到施工安装，综合阐述弧形闸门开度尺设计制作安装全过程，对弧形闸门增设闸门开度尺有一定借鉴作用。     

露顶式弧形闸门静动态应力数值分析与试验验证

为了确保某水库溢洪道露顶式弧形闸门在各工况下稳定运行以及实现闸门的结构健康监测,结合相关标准分析弧形闸门的静动态应力及变形情况,对露顶式弧形闸门不同运行工况进行研究。采用有限元仿真的方法,分别运用静力学仿真和流固耦合仿真分析计算0～6.5 m水深及0～6 m开度工况下露顶式弧形闸门的应力变形情况;并在现场进行测量试验,在弧形闸门上布置应力传感器,测量在1.4 m水深下弧形闸门在静止和启闭过程的静动态应力。结果表明：弧形闸门面板等效应力值在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,为148.71 MPa;弧形闸门除面板外其他部位等效应力在闸门开度为6 m时达到最大值,为207.63 MPa;弧形闸门主、次梁的总变形量均在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,分别为8.46、8.65 mm。仿真分析结果和传感器测量结果两者的误差在20%以内。     

深溪沟水电站泄洪闸工作门纠偏控制程序优化

在现代大型水利水电建筑中,双吊点液压启闭机开启弧形闸门的溢流设备布置方式已经得到广泛应用,这在很大程度上得益于开度检测装置以及PLC性能的不断提高。然而,在该型式闸门迅速推广的同时,对其纠偏控制精度以及故障判断处理的要求又在一定程度上阻碍着它的发展。为了提高泄洪闸自动化运行水平,保障深溪沟水电站溢洪设施的安全运行,结合深溪沟泄洪闸工作门检修实践,对双吊点液压启闭弧形闸门系统纠偏控制原理展开了分析研究,并对PLC控制程序的计算方法进行了优化。运用实践表明,优化后的控制程序是成功的,因为它有效地消除了故障的成因。对泄洪闸工作门的纠偏控制原理及其实现方法、纠偏控制程序的优化过程等状况作了介绍。      

流激振动对弧形闸门启闭力的影响

为探究流激振动对弧形闸门启闭力的影响,基于玛尔挡泄洪放空洞数值模型,对弧形工作闸门进行流固耦合分析,结果表明引起闸门振动的激振力和由闸门振动位移造成的摩擦系数和摩擦力臂的变化是影响启闭力的主要因素.在此基础上对闸门振动体系进行简化,以振动理论为基础,推导出振动过程中的闸门面板压力以及振动位移变化关系式,在考虑对摩擦系数...     

露顶式弧门液压启闭机容量及上支点位置的确定方法

如何合理选择液压启闭机上支点位置及启闭机容量是露顶式弧门及其启闭机总体布置方案设计中的关键点之一。一种相对简单的图解法,可以快速、准确地确定液压启闭机容量及上支点的位置。     

高坝洲表孔闸门液压启闭机的同步回路

表孔弧门闸门液压启闭机双吊点同步关系到表孔弧门运行的稳定,是大坝能否正常溢流的关键所在。近年来,对此技术问题的观点以及解决方法各异。就此问题结合高坝洲枢纽溢流表孔2×2000kN液压启闭机的实例进行探讨。     

液压双吊点闸门启闭同步控制方法研究

为了解决传统水闸工程中液压双吊点闸门启闭存在的控制同步偏差问题,文章以江苏省内的盐城市串场河伍佑闸为例,对同步控制方法进行了优化设计,分析了液压双吊点闸门启闭机的工作原理和工作流程,计算了闸门启闭机载荷并确定了启闭机实时开度,最终利用设计并安装的控制器,实现对双吊点闸门启闭机的同步控制。与传统控制方法相比,具有较高的同步控制效果。     

峡江水利枢纽弧形闸门设计及关键技术研究

峡江水利枢纽工程是目前为止江西省最大的水利枢纽工程。工程泄水闸采用弧形工作闸门+液压启闭机的布置方案,孔口尺寸大且泄流工况复杂。论文首先对弧形工作闸门运行过程中可能存在流激振动和侧向失稳等问题进行分析,并从设计角度提出了解决方案。在此基础上建立水力学模型,模拟分析了不同工况下闸门运行情况,为闸门安全运行提供了理论基础。工程自2016年建成至今已运行5年,泄水闸经多次开启泄洪,未出现任何险情。此研究成果可为大型弧形工作闸门的设计提供一定借鉴与参考。     

中小型水库蓄泄关系探讨

以双树寺水库为例探讨中小型水库蓄泄规律。在各种类型的水库建筑物上设置合理的水文要素关系观测设施,配合水文站测验断面的实测资料进行参数分析。率定了水电站单机功率～效率关系,锥形阀出流量与库水位及开启度之间的关系,溢洪道弧形闸门闸孔出流流量系数关系及泄流曲线。为中小型水库蓄泄关系率定寻找一种有效途径。     

弧形闸门前漩涡影响因素研究

为研究弧形闸门局部开启时引起闸门前发生的吸气漩涡影响因素,取某泄洪闸的其中一孔为研究对象,采用比尺为1∶20的水工模型进行了相关试验研究和理论分析。研究结果表明,闸前吸气漩涡的产生与闸前水深、闸门开度、来流环量以及表面张力和黏性力有关。通过试验观测和理论分析得到,闸前漩涡存在上、下两个临界淹没水深。当闸前水深在临界淹没水深上下限之间时有吸气漩涡发生。弧形闸门局部开启时,开度越大,闸门进水口的宽高比越小,吸气漩涡越强;来流的边界条件引进的环量作用越明显,漩涡越强;当雷诺数Re≥4.4×10~4,韦伯数We≥(104~208)时,可以忽略黏性力和表面张力对试验的影响。最后,通过理论分析建立了只考虑闸门进水口的宽高比和环量数的临界淹没水深公式。     

深孔泄洪洞工作（闸）弧门下游水流空化特性分析

深孔泄洪洞工作弧门下游体型及弧门开启方式决定着水流流态的变化,选择不合理有可能引起底板的空蚀破坏。为了明确与此相关的空蚀发生机理及条件,通过水力学模型试验,并结合简单数值模拟计算,对不同体型、不同水头、不同开度条件下的水流空化与空蚀特性进行研究。研究结果表明:受弧门出口射流流场分布影响,弧门下游抛物线及下游陡坡初始段底板压强随着底板以上总水头的增加及弧门开度的减小会快速下降,最大负压接近或超过-14 k Pa,连接闸室与抛物线之间的水平段长度增加5 m,虽然可以使底板压强有一定幅度增加,但高水头、小开度工况下的水流最小空化数仍然比较小,最小值不足0.2;如果以0.2作为抛物线及其上下游段水流初生空化数,同时底板的施工不平整度有所控制,则总水头40 m时弧门最小开度可以达到1/4,若总水头增加至65 m时,弧门只能全开或3/4开度运行,低海拔地区或水平段加长5 m后最小开度可到1/2~3/4。     

高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟

针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光顺动网格法,在降低网格数量、提高计算效率的同时,实现一字闸门启闭全过程三维流场模拟。引入VOF法对自由水面迭代求解,得到一字闸门启闭过程门前后水位差及动水阻力矩变化规律,将计算结果与模型试验进行比较,两者吻合较好。模拟计算发现:门底间隙对闸门运行整个阶段动水阻力矩均有影响,动水阻力矩峰值随门底间隙增大而变小。