表面波の発生と連成したテンタゲート系の自励振動(流出渦に起因した逆置テンタゲートの振動)

拉幅门系统的自激振动与表面波的产生相结合（由流出涡流引起的倒置拉幅门的振动）

• 批准号: 63550197
• 负责人: 石井 徳章
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka Electro-Communication University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550197/
• 关键词: テンタゲート; ラジアルゲート; 逆置テンタゲート; 長径間ゲート; 流体関連振動; 流出渦; せん断層; 表面波

扇形セラの支持点(トラニオンピン)を上流側に設けた新しいタイプの逆置テンタゲートがスイスのSchinznachに建設され、その試運転時に激しい流体関連振動を引起こした。そのため原因究明が急がれている。当ゲートは径間が長い(約20m)ため長い径間ゲートとしての振動特性を有している。前年度は、下流側が水没していない場合についてその振動特性を明らかにした。本年度は、特に下流側が水没している場合について実験的に振動特性を明らかにした。下流側が水没するために放水流は流出渦を形成し、それがゲートの特異な振動を引起こす。研究成果は以下のとおりである。(1)振動特性を決定する基本量は、理論放水流速をゲートの振動数とゲート幅で割った無次元流速および放水口開度をゲート幅で割った無次元開度である。(2)無次元流速が4.5から7.0のときに振動が発生し、その振動は無次元開度が約0.71のときにもっとも激しくなる。流体振動力の強さを負の減衰比の形で表わすとその値は最大0.023である。水の付加質量は無次元流速が大きくなるに従って減少する傾向を示す。(3)高感度の圧力変換器でゲート近傍の流体圧力を計測した結果。上下流の流体挙動がほとんど同じレベルでゲートの振動発生に貢献していることが分かった。(4)熱戦流速計で放水変動流速を計測した結果、変動流速係数は一定値(約0.55%)を示すが、放水流の位相が大幅に変化することが分かった。(5)流出渦を可視化することによって、渦の成長度、波数、波長、波速などの特性を明らかにし、振動発生時の渦挙動の要件を明らかにした。(6)鹿児島県所在の鶴田ダムの設置されたテンタゲートをモーダル解析し、固有振動数とそのモードおよび減衰特性などを明らかにした。

The support point of the fan is set on the upstream side, and the new position is set on the reverse side. The fluid related vibration is induced during the construction and commissioning of the fan. The reason for this is that we are in a hurry. When the diameter of the rod is about 20m, the vibration characteristics of the rod are different. In the previous year, the vibration characteristics of the water on the lower and lower sides were clearly observed. This year, the vibration characteristics of the water in the downstream side are clearly observed. Downstream flow is caused by vortex formation and vibration. The research results are as follows. (1)The vibration characteristics are determined by the basic quantity, the theoretical discharge velocity, the vibration amplitude, the dimensionless flow velocity and the dimensionless opening. (2)The dimensionless velocity is about 4.5 and the vibration is about 7.0. The vibration is about 0.71 and the excitation is about 5.0. The maximum value of the attenuation ratio of the fluid vibration force is 0.023. The increasing mass of water shows a tendency to decrease with increasing velocity. (3)High sensitivity pressure transducer must measure near fluid pressure The fluid motion of the upper and lower streams contributes to the vibration generation of the fluid. (4)The measured results of the thermal flow meter show that the dynamic flow coefficient is constant (about 0.55%), and the phase of the discharge flow is greatly changed. (5)The characteristics of vortex growth, wave number, wavelength and wave velocity are discussed in detail. (6)Kagoshima Prefecture is located in the Tsuruta City, the setting of the natural vibration analysis, natural vibration and attenuation characteristics.

项目成果

石井徳章: 日本機械学会論文集B編. 54-504. 1977-1984 (1988)

Noriaki Ishii：日本机械工程师学会会议记录，卷 B. 54-504 1977-1984 (1988)。

NORIAKI ISHII.: Proc.Int.Conf.on Inreraction of Computational Method and Measurements in Hydnrulics and Hydrology,Dubrovnik,Yugoslcia. 10ページ (1989)

NORIAKI ISHII.：Proc.Int.Conf.on 水力学和水文计算方法和测量的错误，杜布罗夫尼克，南斯拉夫 10 页 (1989)。

NORIAKI ISHII.: Proc.ZndInt.Symp.on Fluid Control Measurement,Mechanics and Flow Visualization,Sheffield,U.K.45-49 (1988)

NORIAKI ISHII.：Proc.ZndInt.Symp.on 流体控制测量、力学和流动可视化，谢菲尔德，英国 45-49 (1988)

石井徳章: 日本機械学会論文集 C編. 7ページ (1989)

Noriaki Ishii：日本机械工程师学会会议录，C 版（1989 年）。

石井徳章: 日本機械学会論文集 B編. 54-508. 3444-3448 (1988)

Noriaki Ishii：日本机械工程师学会会议录，卷 B. 54-508 (1988)。