當(dāng)前隨著新材料科技的發(fā)展，有了復(fù)合材料拍門，如玻璃鋼、高密度聚乙烯等。復(fù)合材料拍門將是將來拍門的發(fā)展方向，復(fù)合材料拍門本身利用了新材料科技的可塑造特點(diǎn)，強(qiáng)度高，密度小，正是傳統(tǒng)拍門材料的弊端。新材質(zhì)的拍門重量輕，開啟迅速，水頭損失小，其價(jià)格也具有優(yōu)勢，而且一般無回收價(jià)值而使防盜性能好。
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本文基于能量法，列出拍門運(yùn)動(dòng)的通用方程，然后以典型泵站為例，針對不同類型拍門（不同的安裝形式、門頁數(shù)和材質(zhì)等），分析計(jì)算同等條件下拍門的開啟角和撞擊力，通過分析對比，綜合評價(jià)他們的優(yōu)缺點(diǎn)，提出相關(guān)的結(jié)論及建議。論文對拍門的研究和工程設(shè)計(jì)有重要參考意義。
１拍門運(yùn)動(dòng)的通用方程 停泵閉門期間拍門的運(yùn)動(dòng)可分為正轉(zhuǎn)正流和正轉(zhuǎn)逆流２種情況。當(dāng)在正流階段關(guān)閉時(shí)，拍門主要受水流沖力、運(yùn)動(dòng)阻力、附加阻力及浮重力的作用；逆流階段關(guān)閉時(shí)，拍門主要受動(dòng)水壓力、運(yùn)動(dòng)阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中，后３種力對門軸的力矩與正流階段相同。圖１為流道出口拍門的幾何傾角及安裝示意圖，由此可推導(dǎo)拍門運(yùn)動(dòng)的通用方程［１］。依次求得水流沖力、運(yùn)動(dòng)阻力、附加阻力、浮重和動(dòng)水壓力對拍門產(chǎn)生的力矩Ｍ１、ＭＲ、ＭＤ、Ｍｓ和ＭＹ［４］，并按照動(dòng)量矩定理，

由以上分析計(jì)算可知：采用比重小的復(fù)合材料，在其質(zhì)量與鋼質(zhì)拍門相同時(shí)，會(huì)增大拍門體積，減小拍門浮重。同理，在***拍門體積不變的情況下，會(huì)減小拍門質(zhì)量，亦可減小拍門浮重。由表４可以看出，①同等條件下，采用比重小的復(fù)合材料后，拍門的開啟角大于鋼質(zhì)拍門的開啟角。其中自由起落式拍門和井蓋式拍門，其復(fù)合材料拍門開啟角比鋼質(zhì)拍門大１０％～１５％；而自由側(cè)翻式復(fù)合材料拍門開啟角僅比其鋼質(zhì)拍門開啟角大４％左右。這是由于自由側(cè)翻式拍門在使用復(fù)合材料后，其浮重力對門軸的力矩ＭＧ變化量遠(yuǎn)小于自由起落式和井蓋式，而水流沖力對門軸的力矩是不變的，故使用復(fù)合材料后，自由側(cè)翻式拍門的開啟角變化小于自由起落式和井蓋式。

②閉門撞擊力方面，復(fù)合材料拍門也比鋼質(zhì)拍門小很多，其中自由側(cè)翻式復(fù)合材料拍門閉門撞擊力比鋼質(zhì)拍門減?。梗叮ィ杂善鹇涫綇?fù)合材料拍門比鋼質(zhì)拍門減?。常梗担?，井蓋式復(fù)合材料拍門比鋼質(zhì)拍門減?。玻福担ァ＃撤N安裝形式中，自由側(cè)翻式復(fù)合材料拍門閉門撞擊力減小幅度較小，這是由于采用復(fù)合材料后，整個(gè)閉門過程中，自由側(cè)翻式拍門浮重力對門軸的力矩ＭＧ變化量小于自由起落式拍門和井蓋式拍門，并且自由側(cè)翻式拍門起始關(guān)閉角α０變化幅度也小于自由起落式拍門和井蓋式拍門。