拱坝坝身泄洪孔道脉动压力分布规律及其振动特征研究

	拱坝坝身泄洪孔道脉动压力分布规律及其振动特征研究
	龚成勇1 ; 谢庚淼 1; 樊新建1 ; 许浪 1; 陈超1 ; 梁康 2
	2024-05-29
发表期刊	太原理工大学学报
ISSN	1007-9432
摘要	高拱坝坝身泄洪安全研究涉及泄洪孔道设计、结构强度、泄洪过程中的水流压力分布和流态特性等方面。为确保高拱坝的安全稳定运行，本文以某坝高为270m拱坝为研究对象，利用计算流体力学模拟坝身泄洪孔道流场并分析其脉动压力分布特征，利用流体/结构耦合有限元模拟最不利工况压力脉动与坝体结构振动特征，解析泄流激励下高拱坝坝身振动机理。研究结果表明，拱坝坝身泄洪孔道内脉动压力变化极为复杂，其中表孔脉动压力最大值为133.25kPa，最小值为29.48kPa；中孔脉动压力最大值为5274.99kPa，最小值为953.24kPa。拱坝坝身泄洪孔道脉动压力在频域的能量分布均具有低频的特征，主能量分布0-10Hz的频率范围内。在泄流激励条件下，拱坝坝身总位移随脉动压力变化呈现一定周期性，且随周期总位移逐渐衰减，总位移值与脉动压力在同周期内先增大后减小，总位移值在1.2s增大至最大值0.2120cm，对应泄洪孔道脉动压力增大至极大值；拱坝坝身等效应力和等效应变的变化规律基本一致，在1.2s等效应力和等效应变极大值分别为1426.60kPa、7.49×10~(-5)，且同周期内脉动压力呈现同样的变化趋势，拱坝坝身等效应力和等效应变与脉动压力变化具有完全的相关性。
关键词	拱坝泄洪孔道数值模拟时均压力脉动压力流固耦合模型振动机理
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收录类别	北大核心
语种	中文
资助项目	科技部创新方法专项（2020IM030400）;流体与动力机械教育部重点实验室开放基金（LTDL2020-001）;教育部高等学校能源动力类教学研究与实践项目（NSJZW2021Y-09）
中图分类号	TV642.4;TV132.1
原始文献类型	学术期刊
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/171429
专题	能源与动力工程学院图书馆
作者单位	1.兰州理工大学能源与动力工程学院; 2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
第一作者单位	能源与动力工程学院
第一作者的第一单位	能源与动力工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	龚成勇,谢庚淼,樊新建,等. 拱坝坝身泄洪孔道脉动压力分布规律及其振动特征研究[J]. 太原理工大学学报,2024.
APA	龚成勇,谢庚淼,樊新建,许浪,陈超,&梁康.(2024).拱坝坝身泄洪孔道脉动压力分布规律及其振动特征研究.太原理工大学学报.
MLA	龚成勇,et al."拱坝坝身泄洪孔道脉动压力分布规律及其振动特征研究".太原理工大学学报 (2024).