选择正确合理的泵站断流装置会直接关系到水泵机组的安全稳定运行,因此在泵站设计中需要重点考虑,而拍门作为水泵断流装置中最为常见的设备在泵站工程中的应用极其广泛。但是利用拍门进行断流也存在着一定的缺陷,一是水泵机组在运行时会造成较大水头损失,也会对门后的水流流态产生一定的影响;二是水泵停机后拍门下落对水泵造成较大的撞击力,同时也会引起建筑物的震动。为了尽量减小上述两种缺陷对泵站安全的影响,人们在传统拍门的基础上进行了一系列的改造,而双节式拍门就是其中应用相对广泛的一类。因此,对双节式拍门进行深入研究于工程实际来说具有十分重要的意义。本文以鹅湖泵站的双节式拍门为研究对象,基于流体动力学和刚体运动学,使用流体计算软件对门后水流水力特性以及拍门受力进行分析,主要内容和结论主要包括以下几点:(1)为了计算双节式拍门最大开启角度,本文在整体式拍门开启角度经验公式的基础上,推导出双节式拍门开启角度的经验公式,并利用编程软件简化计算过程,能够较为快速的得到所需答案。经过计算,当水泵按设计工况运行即流量为16m3/s时,上节门最大张角为51.25°,下节门最大张角为66.99°。(2)利用数值计算和模型试验方法来研究水流从管道出口经过拍门进入出水流道内的水力损失,并将其作为拍门设计过程中的重要考虑因素。结果显示数值计算所得结论与模型实验所测数据十分接近,两者所表现出的规律具有一致性,说明了数值计算的可靠性较高,可以考虑在类似工程的设计过程中应用。同时在研究中发现,当拍门在开启过程中上节门开启角度达到46°,下节门开启角度达到61°左右时,流量对水力损失的影响已经不再显著,且在此角度附近时,水泵效率下降值约为3%。与此同时,水流能够在涵洞内得到充分发展,流态趋于平稳,均匀度指标在距离进口约37.5m处也开始高于无拍门情况下的均匀度指标,在实际工程中可以接受。(3)采用数值模拟的方法对不同流量不同开启角度下拍门开启过程中的受力情况进行研究,其结果可信度相对更高。拍门从初始闭合状态随着流量的增大开启角度也逐渐增大,上节门主要受力出现在门板的上沿,且随着角度的增大,压力最大值在减小,压力最大区域面积在减小;下节门的主要受力也是出现在门板上沿与上节门连接处。结果表明,在设计工况下上节门最大张角为47.8°,下节门最大张角为59.5°。计算过程中发现,只有当流量为2m3/s时,经验公式计算的拍门张角结果小于数值模拟计算结果,其他情况下都是经验公式的计算结果大于数值模拟计算结果。本文针对鹅湖泵站双节式拍门,采用数值模拟的方法,研究了拍门在开启过程中角度的变化对门后水流水力特性以及拍门受力情况的影响。所得结论验证了鹅湖泵站双节式拍门设计的合理性,针对拍门的实际设计具有一定研究意义和推广应用价值。