抽水蓄能电站拦污栅在偏流作用下的流激振动

温源涛; 郭港归; 刘亚坤; 张帝; 卢洋亮

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251915

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

抽水蓄能电站拦污栅在偏流作用下的流激振动

更新时间：2026-10-20

- 抽水蓄能电站拦污栅在偏流作用下的流激振动
- Vol. 44, Issue 10, Pages: 185-190(2026)
- 作者机构：
  
  1. 大连理工大学建设工程学院
  2. 长沙理工大学水利与海洋工程学院
  3. 云南省水利厅
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251915
  CLC： TV743;TV732+.2
- Published：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
温源涛, 郭港归, 刘亚坤, et al. 抽水蓄能电站拦污栅在偏流作用下的流激振动[J]. 2026, 44(10): 185-190.
DOI：

温源涛, 郭港归, 刘亚坤, et al. 抽水蓄能电站拦污栅在偏流作用下的流激振动[J]. 2026, 44(10): 185-190. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251915.

摘要

在强湍流条件下，拦污栅易受水流激振作用而发生破坏，且平面转弯段导致偏流条件下进/出水口大流量侧的拦污栅破坏风险显著增大。采用大涡模拟方法，分析了栅后卡门涡街的脱落频率及栅条附近的脉动压强分布，并基于模态分析获取整栅固有频率，结合瞬态动力计算探讨单栅条的振型、频率、应力等变化规律。结果表明，在偏流条件下，平面转弯段外侧流道的流量与流速明显增大，其脉动压强系数相较于均匀流工况提高了47%;外侧两流道的主频峰值分别为15.47、35.87 Hz

较均匀流提高14.7%;同时，随着距栅条尾缘距离的增加，涡街脱落频率受紊流抑制效应逐渐减弱；整栅的前两阶固有频率分别为15.00、31.63 Hz

与涡脱落频率较为接近，存在共振风险，此外，第五阶振型对应的固有频率为67.21 Hz

与相应涡脱落主频之比为1.87

低于规范的2.50。因此，受偏流影响，外侧流道拦污栅同时承受剧烈脉动压强与卡门涡街的双重影响，可能导致主梁和次梁发生振动和静疲劳破坏。而增加栅条厚度可有效降低最大应力与位移，从而减少破坏的可能性。

Abstract

关键词

Keywords

references

Jonathan M. Tsikata,Mark F. Tachie,Chris Katopodis.Particle Image Velocimetry Study of Flow near Trashrack Models[J].Journal of Hydraulic Engineering,2009.

OLLE TÖRNBLOM,BJÖRN LINDGREN,ARNE V. JOHANSSON.The separating flow in a plane asymmetric diffuser with 8.5° opening angle: mean flow and turbulence statistics, temporal behaviour and flow structures[J].Journal of Fluid Mechanics,2009.

Xingxing Huang,Carme Valero,Eduard Egusquiza,Alexandre Presas,Alfredo Guardo.Numerical and experimental analysis of the dynamic response of large submerged trash-racks[J].Computers and Fluids,2013.

高学平,张家宝,叶飞,宋慧芳.抽水蓄能电站进/出水口拦污栅数值模拟[J].水利水电技术,2005(02).

高学平,朱洪涛,刘殷竹,孙博闻,陈昊.进出水口双向流动结构流速分布与脉动规律研究[J].水利学报,2022(06).

高学平,刘永朋,孙博闻,毛长贵.侧式进/出水口扩散出流紊动强度变化规律研究[J].水利水电技术,2020(03).

郭港归,刘亚坤,魏杰,曹泽,张帝.侧式进/出水口偏流出流下的大涡模拟[J].水科学进展,2024(01).

陈文学,李长河,吴一红,高建标.抽水蓄能电站拦污栅栅叶体型优化研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2003(04).

徐晗,黄克戬,王盟.拦污栅结构中单根栅条振动特性研究[J].长江科学院院报,2004(05).

郭港归,刘亚坤,魏杰,卢洋亮,张帝.抽水蓄能电站水平弯段侧式进/出水口的优化[J].水科学进展,2025(01).

练继建,王继敏,辜晋德.水跃区水流脉动压力频谱相似律研究[J].科学通报,2007(15).

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

拦污栅淤堵对轴流泵进水流道内流特性和熵产损失的影响

双浮箱套筒分层取水闸门设计与分析

无级分层取水翻板闸门流激振动特性研究

白鹤滩导流底孔弧形工作闸门流激振动原型观测研究

抽水蓄能电站下水库进/出水口附近区域水流汇聚和分散特性研究

Related Author

宋希杰

郭腾宇

张佳佳

邹晨康

卞安琪

王瑄

汪辉

王启行

Related Institution

扬州大学水利科学与工程学院

河海大学机电工程学院

长江勘测规划设计研究有限责任公司

南京水利科学研究院

华能澜沧江水电股份有限公司

AI问答

⁰