附錄H 自由式拍門停泵閉門撞擊力近似計算
H.0.1 停泵后正轉(zhuǎn)正流時間和正轉(zhuǎn)逆流時間可按下式計算:
式中: T1——停泵正轉(zhuǎn)正流時間(s);
T2——停泵正轉(zhuǎn)逆流時間(s);
ρ——水體密度(kg/m3);
g——重力加速度(m/s2);
H——停泵前水泵運行揚程(m);
Q——停泵前水泵流量(m3/s);
η——停泵前水泵運行效率;
J——機組轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動慣量(kg·m2);
ω0——水泵額定角速度(rad/s);
ω——正轉(zhuǎn)正流時段末水泵角速度(rad/s),ω值可由水泵全特性曲線求得,或取軸流泵ω=(0.5~0.7)ω0,混流泵、離心泵ω=(0.4~0.5)ω0;
M——與管(流)道尺寸有關(guān)的系數(shù),其值按下式計算:
當(dāng)管(流)道斷面積為常數(shù)時,
M=L/A
式中: L——管(流)道進口至出口總長度(m);
f(ι)——管(流)道斷面積沿長度變化的函數(shù);
A——管(流)道斷面積(m2)。
H.0.2 整體自由式拍門停泵下落運動計算應(yīng)符合下列規(guī)定:
式中: a——拍門瞬時位置角度(rad);
a'——拍門運動角速度(rad/s);
a"——拍門運動角加速度(rad/s2);
t——時間(s);
T1、T2——停泵后正轉(zhuǎn)正流和正轉(zhuǎn)逆流歷時(s);
a、b、c1、c2——水泵運行工況、管(流)道尺寸、拍門設(shè)計參數(shù)有關(guān)的常數(shù),其值按下式計算:
式中: B——拍門寬度(m);
h——拍門高度(m);
e——拍門頂至門鉸軸線的距離(m);
Jp——拍門繞鉸軸線轉(zhuǎn)動慣量(kg·m2);
K——拍門運動阻力系數(shù),可取K=1~1.5;
G——拍門的自重力(N);
W——拍門的浮力(N);
Lg——拍門重心至門鉸軸線的距離(m);
Lw——拍門浮心至門鉸軸線的距離(m);
ρ——水體密度(kg/m3);
g——重力加速度 (m/s2);
Q——停泵前水泵流量(m3/s);
V——停泵前管(流)道出口流速(m/s);
Lc——拍門水流沖力作用平面形心至門鉸軸線的距離(m);
Ly——拍門反向水壓力作用平面形心至門鉸軸線的距離(m)。
H.0.3 拍門停泵下落運動方程可按表H.0.3的規(guī)定確定。
拍門運動布里斯近似積分計算表式 表H.0.3
表中h為計算步長,ti=h·i(i=1,2,3……);
t5·i處修正量:
H.0.4 拍門撞擊力可按下式計算:
式中: N——拍門撞擊力(N);
Ln——撞擊力作用點至門鉸軸線的距離(m);
My——拍門水壓力繞門鉸軸線的力矩(N·m);
MR——拍門運動阻力繞門鉸軸線的力矩(N·m);
h——拍門高度(m);
B——拍門寬度(m);
H——拍門下落運動計算所得作用水頭(m);
wM——拍門下落運動計算所得閉門角速度(rad/s);
ρ——水體密度(kg/m3);
g——重力加速度(m/s2);
K——拍門運動阻力系數(shù),可取 K = 1~1.5;
S——拍門緩沖塊撞擊接觸面積(m2);
E——緩沖塊彈性模量(N/m2);
δ——緩沖塊厚度(m)。