针对可折叠支撑杆式液压坝在工程应用前存在试验场地大、成本高、环境模拟难等问题,根据实际工程设计的可折叠支撑杆式液压坝几何参数,建立三维可视化实体模型,利用有限元软件仿真分析了液压坝在不同水压下不同启闭角度时结构应力、变形和流固耦合作用下液压坝整体振动频率。结果表明坝体应力变形随着挡水高度、静水压力增加而增加;与空气中相比,随着挡水高度的增加,闸坝振动频率逐渐降低;水体与闸坝接触面积越大,水体对闸坝振动频率越明显,闸坝启闭角度80°挡水高度为3 m时,一阶振动频率与无水工况相比最大降低幅度为62.5%。

针对某型负载敏感阀U型节流槽流量调节范围小、响应慢等问题,通过分析阀口开度与过流面积的函数关系,设计了一种Ω型结构节流槽,建立阀口过流面积数学模型,利用粒子群算法以流量增益为目标对其结构参数进行寻优,利用FLUENT仿真软件对其性能进行了验证。结果表明Ω型节流槽阀口开度-过流面积的设计参数最优值r为1.5 mm、L1为5.6 mm、h为4.7 mm。U型与Ω型节流槽的阀口开度-过流面积均呈现分段增大的趋势。当阀口开度小于3 mm,U型与Ω型过流面积梯度一致;当阀口开度处于3.0~5.6 mm,U型过流面积梯度逐渐减小,Ω型过流面积梯度增大,Ω型比U型平均增大32.66%,具有较高的流量增益;当阀口开度处于3.0~5.6 mm时,Ω型最大流速峰值比U型平均减小4%,对节流槽冲击减弱,稳定性相对提高。