本文基于能量法，列出拍門(mén)運(yùn)動(dòng)的通用方程，然后以典型泵站為例，針對(duì)不同類(lèi)型拍門(mén)（不同的安裝形式、門(mén)頁(yè)數(shù)和材質(zhì)等），分析計(jì)算同等條件下拍門(mén)的開(kāi)啟角和撞擊力，通過(guò)分析對(duì)比，綜合評(píng)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(duì)拍門(mén)的研究和工程設(shè)計(jì)有重要參考意義。
１拍門(mén)運(yùn)動(dòng)的通用方程 停泵閉門(mén)期間拍門(mén)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(mén)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(mén)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(duì)門(mén)軸的力矩與正流階段相同。圖１為流道出口拍門(mén)的幾何傾角及安裝示意圖，由此可推導(dǎo)拍門(mén)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(duì)拍門(mén)產(chǎn)生的力矩Ｍ１、ＭＲ、ＭＤ、Ｍｓ和ＭＹ［４］，并按照動(dòng)量矩定理，

拍門(mén)在正流階段關(guān)閉，得閉門(mén)角速度ωｍ；若ｔ＞ＴＢ，則拍門(mén)在逆流階段關(guān)閉［２］，求得正流結(jié)束時(shí)拍門(mén)的角度αＢ，并運(yùn)用公式（３）求得拍門(mén)從αＢ至０的關(guān)閉歷時(shí)ｔ′，通過(guò)試算，直至ｔ′與ＴＢＣ的比值和所設(shè)的***終作用水頭與可能作用水頭比值相同［４］，得出***終的角速度ωｍ。當(dāng)有緩沖橡皮且布置在撞擊中心時(shí)，撞擊力的計(jì)算公式為：式中：Ｎ為拍門(mén)閉門(mén)撞擊力；ＰＹ為門(mén)外水壓力；Ｒ為運(yùn)動(dòng)阻力；ｍ、ｎ為ＰＹ、Ｒ的作用點(diǎn)距門(mén)鉸軸的距離與撞擊中心距門(mén)鉸軸的距離之比；

不同材質(zhì)拍門(mén)的開(kāi)啟角和撞擊力 制造拍門(mén)的材料可以是鋼鐵、木材或人工復(fù)合材料，他們對(duì)拍門(mén)水力特性的影響主要反映在拍門(mén)的浮重上（含浮箱式拍門(mén)）。為便于比較，這里仍以百里洲泵站為例，且拍門(mén)的材料分別為鋼質(zhì)和人工復(fù)合材料（復(fù)合材料的密度ρ＝１５００～２０００ｋｇ／ｍ３，相對(duì)密度為１．５～２．０，只有碳鋼密度的１／４～１／５，取復(fù)合材料的比重為１．８，分析同口徑、同條件下不同材質(zhì)拍門(mén)對(duì)開(kāi)啟角和撞擊力的影響。根據(jù)上述條件，利用公式（１）先求出不同材質(zhì)拍門(mén)的浮重Ｇ，再計(jì)算浮重對(duì)門(mén)軸的力矩ＭＧ，并且在求出拍門(mén)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)的Ｍｃ后，通過(guò)試算可得不同材質(zhì)拍門(mén)在不同安裝情況下的開(kāi)啟角α０；