DL∕T 5747-2017 水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程

J2500—2018中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程國(guó)家能源局發(fā)布中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程DL/T5747—2017主編機(jī)構(gòu)：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)施行日期：2018年3月1日IDL/T5747—20172017年第10號(hào)依據(jù)《國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)〈能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法(試行)〉及實(shí)施細(xì)則的通知》(國(guó)能局科技〔2009)52號(hào)〕有關(guān)等204項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中能源標(biāo)準(zhǔn)(NB)62項(xiàng)、電力標(biāo)準(zhǔn)(DL)86項(xiàng)、石油標(biāo)準(zhǔn)(SY)56項(xiàng)，現(xiàn)予以發(fā)布。2017年11月15日DL/T5747—2017附件：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)代替標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)號(hào)批準(zhǔn)日期實(shí)施日期水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程2017-11-152018-03-01DL/T5747—2017根據(jù)《國(guó)家能源局關(guān)于下達(dá)2010年第一批能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制(修)訂計(jì)劃的通知(國(guó)能科技〔2010〕320號(hào))要求，規(guī)程分析工作，認(rèn)真總結(jié)了水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)及流激振動(dòng)模型試驗(yàn)研究成果和現(xiàn)狀應(yīng)用技術(shù)水平，并在廣泛征求國(guó)內(nèi)有關(guān)項(xiàng)目業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、科研院所和高等院校等單位的意見(jiàn)和建議的基本規(guī)程共有9章和1個(gè)附錄，主要內(nèi)容包括：總則、基本規(guī)本規(guī)程由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，由電力行業(yè)水電施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(DL/TC29)歸口并負(fù)責(zé)解釋。執(zhí)行過(guò)程中如有意見(jiàn)或建議，請(qǐng)反饋至中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心(北本規(guī)程主要起草人員：周赤江耀祖劉志雄姜伯樂(lè)本規(guī)程主要審查人員：周厚貴汪毅楚躍先劉冬霓涂懷建吳方明沈益源和孫文李延農(nóng)姚昌杰DL/T5747—20171總則 12基本規(guī)定 23相似準(zhǔn)則 34試驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量?jī)x器 45模型設(shè)計(jì) 56模型制作與安裝 6 78資料整理與分析 99報(bào)告編寫(xiě) 本規(guī)程用詞說(shuō)明 引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 DL/T5747—2017 12Basicrequirements 2 34Testequipmentandmeasurementinstruments 4 56Modelmakingandinstallation 6 78Testdatacompilationandanalysis 99Reportswriting hydraulicsandflow-inducedvibration Explanationofwordinginthiscode Normativestandards Addition:Explanationofprovisions VDL/T5747—201712DL/T5747—20172.0.1開(kāi)展閘門(mén)水力學(xué)模型試驗(yàn)應(yīng)搜集下列資料：例不小于1:2000;4技術(shù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；8預(yù)期成果目標(biāo)；9項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和參加人員。DL/T5747—2017求，遵循佛汝德(Froude)相似準(zhǔn)則；模型應(yīng)采用正態(tài)模型。何條件、物理力學(xué)特性、運(yùn)動(dòng)條件和邊界條件相似的要求。閘門(mén)3DL/T5747—20174試驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量?jī)x器1水箱容積和水面面積應(yīng)保證水流穩(wěn)定，進(jìn)口水流相似；4.0.2試驗(yàn)使用的測(cè)量?jī)x器儀表，應(yīng)經(jīng)過(guò)檢定或校準(zhǔn)并在有效期5結(jié)構(gòu)件振動(dòng)量測(cè)量宜采用加速度傳感器；7通氣孔進(jìn)氣量測(cè)量宜采用風(fēng)速儀。4.0.5試驗(yàn)用的主要二次儀器包括動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、電荷放大器、電4.0.6其他通用儀器應(yīng)符合《水電水利工程常規(guī)水工模型試驗(yàn)規(guī)4.0.7閘門(mén)水力學(xué)及流激振動(dòng)模型試驗(yàn)測(cè)量精度見(jiàn)附錄A。455.0.1閘門(mén)水力學(xué)及流激振動(dòng)模型應(yīng)按相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。5.0.2閘門(mén)水力學(xué)模型應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求，確定模型模擬范圍。5.0.3模型比尺應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求、閘門(mén)尺寸、總水壓力、流量和試驗(yàn)設(shè)備情況等條件確定，但模型閘門(mén)最小尺寸不宜小于20cm。5.0.4應(yīng)繪制模型總體布置圖、結(jié)構(gòu)物模型圖及其部件圖、測(cè)點(diǎn)布置圖，并提出模型加工及安裝要求。5.0.5閘門(mén)流激振動(dòng)模型應(yīng)按水彈性相似要求對(duì)閘門(mén)模型材料的物理及力學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，不符合相似率要求時(shí)，應(yīng)重新研制模型材料。吊繩可采用原型材料，但吊繩與閘門(mén)組成的單自由度系5.0.6進(jìn)水口頂曲線(xiàn)、側(cè)曲線(xiàn)、閘門(mén)槽、閘門(mén)門(mén)體與邊壁縫隙等部位應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求布置壓力測(cè)點(diǎn)。5.0.7閘門(mén)應(yīng)變、位移、加速度測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求布置，在試5.0.8閘門(mén)脈動(dòng)壓力測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求在閘門(mén)的上游66模型制作與安裝6.0.5模型制作、安裝及測(cè)量設(shè)備安裝還應(yīng)按《水電水利工程常1測(cè)量各特征水位下閘門(mén)啟閉過(guò)程中的門(mén)體動(dòng)水壓力變化7DL/T5747—20174脈動(dòng)壓力與振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量應(yīng)合理選擇各被測(cè)參數(shù)的采樣頻率和記錄長(zhǎng)度，并宜進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)量。5測(cè)量和監(jiān)視閘門(mén)啟閉過(guò)程中庫(kù)水位。7.0.4水位、流量、壓力的測(cè)量方法還應(yīng)按《水電水利工程8DL/T5747—20171繪制試驗(yàn)段測(cè)壓點(diǎn)的壓力分布曲線(xiàn)。2繪制閘門(mén)不同開(kāi)度的門(mén)體壓力分布，計(jì)算門(mén)體水力荷載。3繪制閘門(mén)啟閉過(guò)程中門(mén)井水位變化過(guò)程線(xiàn)。4分析與計(jì)算考慮原型摩擦力在內(nèi)的閘門(mén)啟閉力。5繪制閘門(mén)不同開(kāi)度與啟閉力關(guān)系曲線(xiàn)。6繪制閘門(mén)不同開(kāi)度與通氣孔進(jìn)氣量關(guān)系曲線(xiàn)。7繪制閘門(mén)不同開(kāi)度與閘門(mén)頂縫隙射流高度關(guān)系曲線(xiàn)。3繪制典型測(cè)點(diǎn)脈動(dòng)壓力時(shí)域波形圖、功率譜圖。按《水電水利工程常規(guī)水工模型試驗(yàn)規(guī)程》DL/T5244執(zhí)行。9DL/T5747—20171闡明閘門(mén)水力學(xué)模型設(shè)計(jì)和制作的特點(diǎn)。6論述不同庫(kù)水位、閘門(mén)不同開(kāi)度與通氣量的變化關(guān)系。1闡明閘門(mén)流激振動(dòng)水彈性模型相似判據(jù)及模型材料的相3論述閘門(mén)脈動(dòng)壓力特性及對(duì)閘門(mén)振動(dòng)的影響。9.0.3有關(guān)報(bào)告編寫(xiě)的其他要求，應(yīng)符合《水電水利工程常規(guī)水附錄A閘門(mén)水力學(xué)及流激振動(dòng)模型試驗(yàn)測(cè)量精度表A閘門(mén)水力學(xué)及流激振動(dòng)模型試驗(yàn)測(cè)量精度表施測(cè)對(duì)象測(cè)試儀器試驗(yàn)?zāi)Ｐ退疁?zhǔn)儀經(jīng)緯儀鋼尺1.模型高程和寬度誤差小于0.3mm,長(zhǎng)度誤差小于2.試驗(yàn)中模型變形不得超過(guò)1%,漏水量不得超過(guò)試驗(yàn)最小過(guò)流量的1%水面水位量水測(cè)針量水堰板內(nèi)電磁流量計(jì)精確度小于或等于±1%(滿(mǎn)量程)測(cè)壓管1.各測(cè)點(diǎn)及測(cè)壓板零點(diǎn)高程測(cè)讀精度應(yīng)達(dá)0.3mm;2.測(cè)壓管液面與測(cè)點(diǎn)高程誤差不超過(guò)0.5mm;3.測(cè)讀精度應(yīng)在3mm以?xún)?nèi)脈動(dòng)壓力傳感器精度：總量程±1%通氣量熱線(xiàn)風(fēng)速儀精確度小于或等于±2%(滿(mǎn)量程)2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫(xiě)法DL/T5747—2017中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電水利工程閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型DL/T5747—2017并保持與現(xiàn)行法律、法規(guī)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。為便于廣大設(shè)計(jì)、施工、科研、學(xué)校等單位有關(guān)人員在使用和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)程的條文說(shuō)明，對(duì)條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需要注意的有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本條文說(shuō)明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。DL/T5747—2017 2基本規(guī)定 3相似準(zhǔn)則 DL/T5747—2017大差異，研究成果水平參差不齊，不能完全滿(mǎn)足水電水利工程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要。因此，制定與電力行業(yè)現(xiàn)實(shí)相適應(yīng)的閘門(mén)水力學(xué)和流激振動(dòng)模型試驗(yàn)規(guī)程，統(tǒng)一本行業(yè)模擬研究的方法和技術(shù)要DL/T5747—2017要目的是通過(guò)模擬建筑物進(jìn)出口之外上下游水流調(diào)節(jié)段來(lái)保證進(jìn)出口水流相似，地形圖比尺宜為1:500,最小不得小于1:2000。對(duì)于水域?qū)掗?、邊界約束少的進(jìn)出口，則可簡(jiǎn)化模擬或不模擬局部DL/T5747—20173.0.1閘門(mén)水力學(xué)模型試驗(yàn)，應(yīng)滿(mǎn)足水力條件相似的要求，即滿(mǎn)足幾何相似、水流運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似的要求，遵循佛汝德(Froude)模型相似律(重力相似準(zhǔn)則),其主要參數(shù)的比尺與模型幾何比尺Lr關(guān)系為3.0.2閘門(mén)的流激振動(dòng)試驗(yàn)是用水彈性模型在相同幾何比尺、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型上進(jìn)行試驗(yàn)的，定的相似條件外，閘門(mén)模型還應(yīng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)動(dòng)力相似準(zhǔn)則，即除滿(mǎn)足上述各參數(shù)的相似比尺外還應(yīng)滿(mǎn)足下列參數(shù)的相似比尺：21結(jié)合來(lái)解決，參見(jiàn)本規(guī)程8.0.1第4條～第6條的說(shuō)明。DL/T5747—20174試驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量?jī)x器控流量和水位，故通常利用專(zhuān)用高水箱進(jìn)行。對(duì)高水箱提出的三試驗(yàn)所使用儀器儀表均應(yīng)有國(guó)家或行業(yè)技術(shù)監(jiān)督部門(mén)頒發(fā)的合格證，且適合試驗(yàn)應(yīng)用；自行研制的儀表也均應(yīng)經(jīng)過(guò)相應(yīng)技術(shù)監(jiān)督部門(mén)鑒定認(rèn)可后，方可使用。這個(gè)規(guī)定是必要的，是使試驗(yàn)的測(cè)量?jī)x表規(guī)范化、科學(xué)化和保證試驗(yàn)成果準(zhǔn)確性、可靠性。對(duì)測(cè)量一次儀器儀表的率定(校驗(yàn))、二次儀器儀表及采集系統(tǒng)的檢定(校驗(yàn)),其周期一般為1年～2年。DL/T5747—20175.0.1、5.0.2閘門(mén)水力學(xué)及閘門(mén)流激振動(dòng)模型試驗(yàn)，按佛汝德模型定律(重力相似準(zhǔn)則)設(shè)計(jì)模型。為了滿(mǎn)足閘門(mén)的水力條件相似的要求，應(yīng)保證來(lái)流流態(tài)相似，為此，在截取模型范圍時(shí)，應(yīng)包括閘室前后的有關(guān)建筑物，以滿(mǎn)足來(lái)流邊界條件相似的要求。5.0.3應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)要求和試驗(yàn)室具體條件綜合比較確定模型比尺，但模型閘門(mén)最小尺寸一般不宜小于20cm,以免模型過(guò)小而影響試驗(yàn)資料的準(zhǔn)確性。5.0.4繪制閘門(mén)模型總體布置圖和結(jié)構(gòu)模型圖及其部件圖，是模型制造和安裝的依據(jù)。為了避免制模和安裝差錯(cuò)，結(jié)構(gòu)物和尺寸應(yīng)清晰，提出的要求應(yīng)具體明確，模型圖應(yīng)有人校核，繪圖和校5.0.7閘門(mén)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)根據(jù)閘門(mén)的振動(dòng)特性與工程安全的5.0.8閘門(mén)脈動(dòng)壓力測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)考慮閘門(mén)上游面、下游面及底緣DL/T5747—20176模型制作與安裝6.0.1布置的測(cè)壓孔應(yīng)與測(cè)壓面垂直和齊平，是為了保證測(cè)量壓力值的準(zhǔn)確性。測(cè)量脈動(dòng)壓力應(yīng)采用脈動(dòng)壓力傳感器，傳感器安裝應(yīng)垂直邊壁，且孔口與面齊平，若上述安裝要求有困難，可在傳感器與測(cè)壓孔之間串接剛性短管，管長(zhǎng)應(yīng)短于0.3m。傳感器選(1)感應(yīng)膜直徑宜小于6mm;(2)自振頻率大于被測(cè)量頻率的5倍；(3)綜合精度符合試驗(yàn)要求。6.0.2應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)的要求，選擇制模材料，對(duì)于需觀(guān)察水流流態(tài)部位，應(yīng)選用透明的材料，應(yīng)根據(jù)所選擇的模型比尺和相似律要求制備水彈性模型材料，按設(shè)計(jì)圖制作閘門(mén)水彈性模型。6.0.4模型制作安裝完成后，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖及要求進(jìn)行校核的驗(yàn)收，并有記錄和必要的說(shuō)明。DL/T5747—20177.0.1閘門(mén)水力學(xué)試驗(yàn)觀(guān)測(cè)是指隨著閘門(mén)的連續(xù)啟閉，完成整個(gè)過(guò)程各水力學(xué)要素的動(dòng)態(tài)測(cè)量。長(zhǎng)管道需測(cè)量通氣風(fēng)速。通氣管風(fēng)速測(cè)量，可以是測(cè)量進(jìn)水口通氣管中心最大風(fēng)速，如測(cè)管中心最大風(fēng)速則應(yīng)乘以系數(shù)0.84～0.85,作為通氣管內(nèi)平均風(fēng)速。閘門(mén)啟閉過(guò)程流態(tài)轉(zhuǎn)換的測(cè)量和記錄，宜以靜態(tài)為主，靜動(dòng)結(jié)合。7.0.2為閘門(mén)流激振動(dòng)試驗(yàn)觀(guān)測(cè)內(nèi)容，閘門(mén)的動(dòng)力特性(頻率和振型)分為干門(mén)和濕門(mén)兩種，濕門(mén)的動(dòng)力特性與水位有關(guān)，為了檢驗(yàn)水彈性模型的相似性應(yīng)對(duì)閘門(mén)的動(dòng)力特性進(jìn)行計(jì)算。測(cè)量各試驗(yàn)工況的門(mén)體脈動(dòng)壓力、振動(dòng)響應(yīng)，注意觀(guān)測(cè)資料的完整性和7.0.3試驗(yàn)前應(yīng)完成的各項(xiàng)工作包括：試驗(yàn)用的測(cè)量?jī)x表儀器率應(yīng)根據(jù)需要安排試驗(yàn)組次，進(jìn)行各固定開(kāi)度下的恒定流試驗(yàn)與閘門(mén)啟閉的非恒定流試驗(yàn)。合理選擇采樣頻率和記錄長(zhǎng)度。要保持閘門(mén)啟閉過(guò)程庫(kù)水位不變，需要通過(guò)自計(jì)水位計(jì)的反饋，調(diào)節(jié)流量和平水槽來(lái)完成。下游水位通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)方法保持與原型水DL/T5747—20178資料整理與分析F?=G+W?-P+T+LF?=G+W?-P-T-LF?=G+W?-P+T+LF?=G+W?-P-T-LDL/T5747—2017當(dāng)閘門(mén)為等速啟閉或啟閉加速度很小時(shí)，即此時(shí)，總水壓力的垂直分量為和式(8.0.1-2)計(jì)算出不同閘門(mén)開(kāi)度的閘門(mén)啟閉力，并繪制成相應(yīng)的