王蛟 胡亚安 严秀俊 刘精凯

摘要：控制阀门是水力式升船机所特有的核心设备，深入全面地掌握其内部及附近的水力特性，关乎水力式升船机的运行效率及安全。针对世界上第一座水力式升船机的控制阀门——活塞式调流阀，通过物理模型试验进行了不同开度、背压、压差条件下的水力特性试验研究，重点关注阀门的流量特性、空化特性以及阀后管壁压力特性。研究结果表明：活塞阀控流精确，可将空化限制在阀口及以外，对阀门自身保护较好;但在小开度时过流能力偏低、流态不稳定、阀后管壁压力受流场影响明显，不利于管道安全。

关 键 词：

活塞式调流阀; 水力特性; 物理模型试验; 流量系数; 空化数; 流场结构; 水力式升船机

中图法分类号： TV672.2

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.06.028

0 引 言

水力式升船机通过流量控制阀门来调控承船厢的运行速度[1]，对阀门控制的要求非常高：空中运行阶段要求阀门供流大，以便提高运行效率;对接阶段要求阀门控流精确，尽量减小对接误差。景洪水力式升船机在设计初期将精确控流作为第一要素，对蝶阀、球阀及活塞阀进行了比选[2]，最终确定采用德国VAG公司生产的活塞式调流阀（后文简称活塞阀）作为流量控制阀门。

活塞阀主要由阀体、活塞、阀座、阀轴等部件组成，内、外壳之间形成环形通道供流体通过。其控流调压原理是：通过控制活塞杆沿水流方向运动，改变内外壳间环形通道的过流面积，从而实现对流量和压力的调节。……