水力浮動式升船機運行特性研究.pdf

1、隨著高水頭水利水電樞紐的建設(shè)和內(nèi)河水運的發(fā)展，必須大力發(fā)展升船機建設(shè)。近幾年來，國內(nèi)外修建的升船機大多采用“電力驅(qū)動”式的垂直升船機，而水力浮動式升船機是依靠水能獲得提升動力的一種新型的垂直升船機，與傳統(tǒng)升船機相比具有安全可靠、節(jié)省投資、機構(gòu)簡單等明顯的優(yōu)越性，但由于國內(nèi)外無運行實例，加之對其缺乏系統(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式升船機設(shè)計資料為背景，對水力浮動式升船機進行了深入地理論計算和系統(tǒng)地試

2、驗研究，主要內(nèi)容如下： (1) 本文通過對水力浮動式升船機運行原理的深入分析，針對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影響水力浮動式升船機運行質(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)值計算和模型試驗的方法對其進行了系統(tǒng)的研究，為水力浮動式升船機的設(shè)計和應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 (2) 輸水系統(tǒng)是水力浮動式升船機的主要組成部分之一。等

3、慣性系統(tǒng)在理論上可以實現(xiàn)豎井水位的完全同步，然而在實際運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，影響水力浮動式升船機安全可靠運行。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豎井水位同步特性的影響。 (3) 根據(jù)水力浮動式升船機的工作原理，本文首次建立了一個能描述水力浮動式升船機整體系統(tǒng)運行過程的數(shù)學(xué)模型，對水力浮動式升船機在輸水系統(tǒng)、連通廊道布置

4、方面和升船機正常運行方面進行了全面深入的研究，為水力浮動式升船機的設(shè)計和運行提供了科學(xué)依據(jù)。 (4) 按照相似準則，建立了比尺為 1：22 的水力浮動式升船機整體物理模型，首次對水力浮動式升船機在正常運行和事故等工況下輸水系統(tǒng)的水力學(xué)特性和承船廂的運行特性等進行了深入系統(tǒng)的研究，進一步論證了水力浮動式升船機的可行性。 (5) 本文對水力浮動式升船機塔柱結(jié)構(gòu)進行了靜動力有限元分析，研究了水力浮動式升船機塔柱結(jié)構(gòu)在主要工況下