新型扶梯式雙向水力升船機(jī)及運(yùn)行穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在中小河流發(fā)展通航及生態(tài)旅游越來越受到重視，然而，由于傳統(tǒng)的升船機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大且與自然的和諧性差的特點(diǎn)，并不適合小型河道，因此，本文提出了一種新型扶梯式雙向水力升船機(jī)，與傳統(tǒng)升船機(jī)相比，該種升船機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，節(jié)省人力電力，在保證小型河道通航的同時，還可以發(fā)展生態(tài)旅游。為了分析該種升船機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，建立了船體-纜繩-承船廂-水體的流固耦合數(shù)值模型，模擬分析了升船機(jī)運(yùn)行過程中廂內(nèi)水體和船體晃動的規(guī)律，研究

2、提高運(yùn)行穩(wěn)定性的措施。本文主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　1.為了適應(yīng)低流量小型河道的發(fā)展需求，本文提出了一種新型扶梯式雙向水力升船機(jī)。本文以新型升船機(jī)三維結(jié)構(gòu)示意圖為基礎(chǔ)，從結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式以及優(yōu)點(diǎn)等方面對其進(jìn)行了簡要的介紹說明。
　　2.根據(jù)新型扶梯式雙向水力升船機(jī)的運(yùn)行原理，首次建立了能夠描述新型升船機(jī)承船廂運(yùn)行過程的三維有限元模型。對該模型選用VOF法用于捕捉自由液面，用RNGk-ε模型作為湍流計算模型，以及確定了模型中

3、的參數(shù)范圍，為進(jìn)一步研究提供了方向。
　　3.針對升船機(jī)減速制動階段承船廂內(nèi)水體晃動而影響升船機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的問題，通過數(shù)值模型對其進(jìn)行分析:(1)探究承船廂內(nèi)船體晃動位移與廂內(nèi)水深以及停船加速度之間的關(guān)系;(2)探究承船廂內(nèi)動水壓力與廂內(nèi)水深以及停船加速度之間的關(guān)系;(3)探究承船廂內(nèi)水體晃動頻率與廂內(nèi)水深以及停船加速度之間的關(guān)系。
　　4.研究了提高升船機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的措施，主要通過改變承船廂的結(jié)構(gòu)和約束船體的位移兩種方式來