黃浦江旋轉(zhuǎn)閘門的三維水動(dòng)力分析.pdf

1、黃浦江是一條橫貫上海市市區(qū)的感潮型河流，這使得它的防汛建設(shè)極其重要。為了抵御不斷加劇的風(fēng)暴潮威脅，在吳淞口修建一座開(kāi)敞式擋潮閘是一種可行的方案。而定軸浮體旋轉(zhuǎn)式閘門是擋潮閘閘門的選型之一。本文基于雷諾平均N-S方程和VOF方法，采用實(shí)測(cè)地形及由基于淺水方程的黃浦江潮流數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到的邊界水位數(shù)據(jù)建立考慮閘門運(yùn)行的三維數(shù)值模型，運(yùn)用滑移網(wǎng)格技術(shù)對(duì)黃浦江吳淞口處擬建的一對(duì)定軸浮體旋轉(zhuǎn)式新型閘門的閉合過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)分析閘門的受力驗(yàn)

2、證了定邊界條件下初始計(jì)算流場(chǎng)的合理性，并用彎道的水動(dòng)力特性分析驗(yàn)證閘門開(kāi)始旋轉(zhuǎn)前的計(jì)算流場(chǎng)。依照兩個(gè)閘門旋轉(zhuǎn)方向的不同組合方式將閘門閉合過(guò)程分為四個(gè)工況，并對(duì)這四個(gè)工況的閘門段流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和閘門所受水動(dòng)力進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)閘門相向和背向?qū)ΨQ轉(zhuǎn)動(dòng)是較合適的閘門閉合運(yùn)行方式。針對(duì)相向旋轉(zhuǎn)閉合工況，將定流速下閘門固定在不同角度時(shí)閘門的受力與閘門轉(zhuǎn)動(dòng)工況中同角度時(shí)閘門的受力進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)固定角度計(jì)算的結(jié)果與在實(shí)際水動(dòng)力條件下的計(jì)算結(jié)果相差較