本文基于能量法,列出拍門運動的通用方程,然后以典型泵站為例,針對不同類型拍門(不同的安裝形式、門頁數和材質等),分析計算同等條件下拍門的開啟角和撞擊力,通過分析對比,綜合評價他們的優缺點,提出相關的結論及建議。論文對拍門的研究和工程設計有重要參考意義。
1拍門運動的通用方程 停泵閉門期間拍門的運動可分為正轉正流和正轉逆流2種情況。當在正流階段關閉時,拍門主要受水流沖力、運動阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流階段關閉時,拍門主要受動水壓力、運動阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3種力對門軸的力矩與正流階段相同。圖1為流道出口拍門的幾何傾角及安裝示意圖,由此可推導拍門運動的通用方程[1]。依次求得水流沖力、運動阻力、附加阻力、浮重和動水壓力對拍門產生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照動量矩定理,可得拍門的運動方程為:上述2個方程均可轉變為關于α的二階微分方程,從而求得拍門關閉時運動角速度表達式。求解方程(2)得拍門關閉時運動角速度的表達式,然后采用分段積分近似求解關閉歷時t,若t≤TB,