三翼分水旋转门模型试验与数值模拟研究
刘鸿涛1
向丹丹2
邹玉涛3
吴英俊4
刘韩郸1
1.长春工程学院 水利工程学院,长春 1300122.四川隆祚工程咨询有限公司,成都 6255993.吉林省水利水电勘测设计研究院,长春 1300214.长春工程学院 水利工程学院,长春 130012;长春市弘润灌溉科技有限公司,长春 130012
摘要：[目的]为了满足灌区量测水设施测控一体化建设 求,拟基于水轮机蜗壳水力设计原理设计一种新型闸门—分水旋转门,并简述其结构组成及测流原理.[方法]开展了 3.00～7.00 L/s流量范围下的物理模型试,证了数值模拟方法的正确性;对3.00～10.08 L/s流量范围下10种转速工况的分水旋转门水力特性进行数值模拟,分析其沿程水深、流速分布、水头损失等的变化规律.[结果]基于模型试 的测流公式平均相对误差为3.35％,最大相对误差为5.18％;其局部水头损失占上游稳定总水头的平均百分比为46.03％,最小百分比为16.48％;分水旋转门工作时,门扇旋转增加灌溉渠道内水中溶解氧量,其最大增氧率达到108.30％,平均增氧率为100.54％;模拟水深与试 水深间的最大误差为2.87％,平均误差为0.77％;试 流量与模拟流量间的平均误差为4.39％,最小误差为5.16％.[结论]本文提出的测流公式具有较 的测流精度,满足规范对量水设施的精度要求,表明该分水旋转门可为矩形渠道流量量测提供依据;将渠道各断 流量、水深的模拟值与试 进行对比,其相对误差均＜5％,可为分水旋转门后续测流研究提供理论基础;分水旋转门运作时增加了渠道灌溉水中溶解氧量,有利于提 作物品质与产量.本文对分水旋转门的性能进行了初步研究,该分水旋转门结构简单,测控一体化程度,可根据所 流量进行灌溉渠道水量的严格调控,同时兼具分水、增氧、有利于提 作物品质的作用,研究成果可为该量控水装置的设计及在灌溉渠道的应用选型提供参考,具有重要推广价值和应用前景.
关键词：明渠量水分水旋转门水力性能模型试数值模拟增氧能力
分类号：TV135.3(水利工程基础科学)
资助基金：吉林省发改委创新能力建设项目(2023C030-2)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 93-102 )
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