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拍门类似于铰链逆止阀,是泵站常用工作门型之一。因拍门简单、可靠,与虹吸真空破坏截流闭锁方式相比,可以缩短出水管道(流道)长度,并利于泵系统起动,与快速闸门相比,拍门也有诸多优点,闸门门体易关闭不到位或卡住不能活动,因为门槽和碶块较轴孔容易残留异物,闸门门体克服滑动阻力不仅无机械增益,且阻力和动力不在一直线上,门体易倾斜而自锁,而拍门的工作可靠性则远高于快速闸门。因此,对于泵站工程兴建、改造节省投资及运行使用均有突出的优点。但在拍门运行使用的同时,又时常暴露出一些缺陷,主要有:一是常规的铸铁或铸钢拍门加大了流道的水头损失,特别是对于装机容量较大的排涝泵站,其电能损耗相当可观;二是拍门在自重下下落关闭时,往往由于过多考虑水头损失导致浮重过小而延误闭门时间,致使水体倒灌,再因缓冲装置失灵导致闭门时门体对门框撞击力很大,严重危及站身安全。 本文结合安徽滁河一级站拍门技改工程,对充气浮箱式拍门的工作特性和设计计算方法作些研究。在总结前人研究的基础上,对照试验结果,通过数理解析和准则方程分析了拍门水头损失,研究了拍门水流冲力的求解和拍门开启角度的求解,着重研究分析了拍门近似计算方法,分析拍门在水中的运动规律,并结合工程实例,研究探讨充气浮箱式拍门的配重方法及其使用效果,为今后开拓充气浮箱式拍门的运用领域作些探讨研究。阶段模型试验中详细观测了在额定流量下,不同比重拍门的开启角度,水头损失及门体动水压力变化情况,以供工程设计应用参考。 本文编制开发了拍门运动电算程序,利用VisualBasic将拍门运动电算程序进一步可视化,实现人机对话,有助于减少重复劳动,提高工作效率。