平面闸门动水闭门的数值模拟研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：赵伟，蔡伟，易伟

单位：（1.河海大学机电工程学院江苏常州213200

摘要：为了深入研究潜孔式平面闸门在流固耦合作用下的动水闭门过程，选取了某水电站进水口平面闸门作为研究对象，建立了详细的流体区域和闸门模型。通过使用ANSYS Fluent中的RNG k-ε湍流模型、VOF（流体体积）模型及动网格技术，进行了数值模拟分析，并将模拟结果与物理试验数据进行了对比，以分析平面闸门的受力及变形情况。结果表明：通过与物理模型试验中的测点压强和流场分布对比，验证了数值模拟技术的准确性和可靠性；在闸门关闭过程中，面板上的最大等效应力逐渐增大，尤其是在主横梁上翼缘靠近闸门中部的位置应力集中显著，而下翼缘由于几乎不受水压力影响，应力相对较小；平面闸门的整体最大位移集中在底缘处，并随着闸门关闭过程逐渐增大。

关键词：平面闸门,面板测点压力,梁格应力,动水压力,动网格技术,物理试验,数值模拟