三峡地下电站进水口漩涡特性试验研究

泥沙模型试验表明三峡地下电站进水口出现立轴漩涡,影响机组安全平稳运行.为此,依托三峡水利枢纽1:100水工整体和地下电站1:70水工半整体模型,针对枢纽运行期不同淤积边界条件,开展了地下电站进水口前漩涡特性试验研究.成果显示,地下电站引水条件复杂,形成正向和侧向混合进流.但各机组进口前均未出现危害机组安全稳定运行的吸气漩涡,仅在其左、右侧1#和6#机进口偶尔出现浅层不吸气漩涡.从枢纽调度运行安全的角度,目前连通道可暂不封堵,需加强观测及相关研究,必要时实施封堵.     

三峡右岸电站主厂房结构的振动应力分析

结合三峡右岸电站某机组段建立三维数值计算模型,考虑直埋式蜗壳外围混凝土的拉伸软化和损伤特性。重点分析蜗壳外围混凝土在内水压力等静荷载和脉动压力作用下的损伤及其演化;混凝土损伤后,电站厂房在脉动压力激励下,各部位混凝土结构的振动应力峰值;同时还对流道系统金属结构,在长期承受脉动压力作用下的抗疲劳性能进行了初步探讨。结果表明：脉动压力引起蜗壳结构外围混凝土的损伤指标、损伤区域的变化均比较小;蜗壳结构外围混凝土发生损伤后,混凝土结构的振动应力表现为上部结构较小,下部结构振动反应较大,且总体水平较低,对混凝土动力强度复核的影响不大;在长期的脉动水压力作用下,该机组段流道系统金属部件的动应力幅值较小,不会发生疲劳破坏。     

白山抽水蓄能电站拦污栅条振动研究

本文介绍了白山抽水蓄能电站进出水口拦污栅条振动的研究方法和成果,通过测量栅条的激振力频率和结构自振频率,判断栅条发生共振的可能性,对栅条疲劳进行了计算,并对栅条寿命作出了估算。     

水电站进水口及压力管道的水力试验研究

本文针对我国某大型水电站进水口的模型,对水电站的斜坡进水口的流速分布及压力管道的压力分布进行了试验研究和分析。结果表明,对于斜坡进水口,进水口断面的佛汝德数和几何边界条件是影响断面无量纲流速剖面的两个主要因素;压力钢管的阻力系数随着库水位的变化而改变。所得结论对工程实际和进一步的研究都具有一定的参考价值。     

三峡电站进水口体形优化试验研究和选型过程

为了优化三峡电站进水口体形,试验研究采用了与传统大进水口不同的小进水口体形方式,并将进水口的喇叭口段布置成对称状.这不仅使进水口流态满足了设计要求,水力损失小于大进口,而且改善了坝体的受力状况.该型式对其他电站进水口设计具有参考价值.采用加大流量法和提高库水位进行进水口段的水力损失试验,对提高试验精度是一个行之有效的方法.现行电站进水口体形设计规范就是根据本试验研究成果为依据进行修订的.     

表孔弧形闸门空载振动原型试验研究

针对龙羊峡水电站表孔弧形闸门存在的振动和异常声响问题 ,通过闸门的制作安装精度检测、启闭力测试、模态测试、动力响应测试、声响测试等原型试验方法 ,对闸门振动原因和特性 ,启闭力不均衡问题 ,支臂的应力应变特性、异常声响的原因和特性等进行深入地研究。研究成果表明 :(1)闸门在强振区的振动主要是弹性模量小的水封所激发 ,其根本的原因是闸门的轨道存在严重偏差和铰轴同心度超标 ;(2 )异常声响的主要来源是铰轴 ,其原因是两个铰轴同心度偏差较大和铰轴与轴套之间存在干摩擦所致 ;(3 )门体振动、支臂应力应变的交替变化、启闭力交替变化、铰轴异常声响它们有密切关系 ,其在强振区的主要频率 (1号门约 4Hz ;2号门约 3Hz)基本一致。     

岩滩电站水轮机更换转轮模型研究

本详细介绍了哈尔滨大电机研究所开发的替代岩滩电站A296转轮的新产品A773a转轮。介绍了A773a转轮的设计思想与A296转轮模型同台对比试验结果。     

潮汐电站水轮机模型结构设计及试验研究

介绍了潮汐电站水轮机模型试验装置设计特点和反向过水模型试验结果。     

拦污栅结构对进出水口水力特性影响试验研究

对于进出水口水力特性研究,尤其是物理模型试验,由于拦污栅栅条细、间隔近,模型模拟困难,因此一般不模拟拦污栅结构本身。为探究双向流动条件下拦污栅结构对进出水口水力特性的影响,本文建立了大尺度进出水口试验装置,开展模拟拦污栅结构（有栅）和不模拟拦污栅结构（无栅）的进出水口水力特性试验研究。结果表明：拦污栅结构使断面时均流速分布均匀化,出流工况有栅的流速不均匀系数比无栅的改善了7.1%,进流工况有栅的流速不均匀系数与无栅的基本相同;拦污栅结构对水流的扰动使流速脉动剧烈,紊动强度增大,出流工况和进流工况有栅的平均紊动强度比无栅的分别增大了49.0%和38.5%;拦污栅结构对进出水口流量分配基本无影响;拦污栅结构使进出水口水头损失有所增大,出流工况和进流工况有栅的进出水口水头损失系数比无栅的分别增大了6.3%和7.2%。有栅和无栅的进出水口水力指标,除紊动强度差别较大外,其余差别不大,因此研究进出水口水力特性时不模拟拦污栅结构的结果基本能反映进出水口的水力学特性。研究成果可为进出水口及拦污栅设计提供参考。     

糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水方案。结合糯扎渡水电站进水口两种取水方案（双层取水方案和多层取水叠梁门方案）,采用k-ε紊流模型对不同形式进水口的水力学特性进行了三维数值模拟,在进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了分析和比较,从水力学方面论证了分层取水方案的可行性。数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。     

锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究

本文结合锦屏一级水电站叠梁门分层取水进水口的布置,通过水工模型试验,对电站进水口的水力特性进行了系统研究.研究结果表明,通过控制门顶水头可避免进口水流产生旋涡等不良流态;进口叠梁门及闸墩段压力呈线性分布,压力脉动较小;进水口叠梁门顶上方底部流速较大,门后竖向流道内流速分布不均匀;进水口设置叠梁门后水头损失明显变大,且水头损失随叠梁门高度成比例增大.研究成果为工程分层取水进水口的设计提供了参考依据和指导.     

水电站双排式机组厂房现场测试分析

水电站双排式机组厂房的主要特点是,机组前后对应双排布置,双排压力钢管单层与蜗壳相连,双排尾水管双层出流。文中采用数学统计和Fourier变换的方法,详细分析单机运行和联合运行时厂房的振动测试数据。分析结果表明,双层尾水管水压脉动主要受各自结构尺寸的影响,单机运行和联合运行时,其变化趋势基本相同。尾水管水压脉动是双排式机组厂房两机墩振动的主要联系。这些为双排式机组厂房的振动评估和动力反馈计算提供可靠的依据。     

水电机组监控系统有功功率调节仿真研究

考虑到目前水电机组有功功率调节主要以监控系统有功功率闭环调节为主,本文针对水电机组监控系统有功功率调节仿真研究,建立了包含监控系统、调速器、输水系统、水轮机的详细有功功率调节数学模型,通过与实测结果的对比验证了数学模型的准确性。基于数值仿真分析了监控系统及调速器参数对有功功率调节过程的影响,即监控系统脉宽计算参数β主要影响有功功率调节中接近目标值的调节过程,β越小导叶开度调节量越大;脉冲周期T越短功率调节速度明显加快;最大脉宽T_kmax设定值越小每周期内导叶开度的调节量越小,整个有功功率的调节时间越长;最小脉宽T_kmin对整个有功功率调节速度无影响,但影响调节精度;调速器导叶开度给定调整的速度主要由开度给定积分器中参数T_iy所决定,T_iy越大导叶动作越慢,减小T_iy可以增加导叶开度的调节速度,但是功率反调值也会增加。     

抽水蓄能电站输水系统水力振荡可能性分析

抽水蓄能电站输水系统布置复杂,机组工况多且转换频繁,因水泵水轮机不稳定流动导致输水系统振荡甚至产生共振的可能性较大。本研究旨在分析水泵水轮机各种不稳定因素与输水系统发生共振的可能性。首先总结了水泵水轮机尾水管涡、旋转失速等不稳定流动的发生工况和频率范围;其次以某抽水蓄能电站为例,采用传递矩阵法计算输水系统自振频率特性,发现尾水管涡和旋转失速频率与系统频率重叠,有引起共振可能性;进一步以尾水管涡扰动作为振源对输水系统进行强迫振荡分析,得出系统沿线的压力振荡幅值分布。研究表明,尾水涡带和旋转失速最可能导致系统水力共振,某些电站出力波动可能与此有关;S区振荡也可能引起强烈的水力振荡,造成机组过渡过程事故;动静干涉、卡门涡是高频振动,主要影响水轮机压力脉动,可导致转轮结构共振和破坏,与输水系统共振的可能性小。     

巴基斯坦乌奇(UCH)电站联合循环热力性能试验

介绍了巴基斯坦乌奇(UCH)联合循环电站的热力性能试验程序、特殊条件和一些国际先进经验。     

乌东德水电站泄洪减振水弹性模型试验研究

本文基于水工模型试验,利用乌东德水弹性模型,研究了不同表孔开度对下游边坡和底部基岩振动的影响,同时利用BP神经网络建立了两种振动预测模型,将泄洪流量分为三个流量级,提出各流量级下的泄洪减振优化方案。结果表明:(1)表孔单独泄流时,当开度增大,基岩的振动基本上呈增大趋势,但当表孔全开时,基岩的振动反而呈减小趋势,边坡的振动则总是跟开度正相关。对于表孔中孔联合泄洪,底部基岩的振动往往在4m开度时最小,但边坡的振动情况比较复杂。(2)两种振动预测模型都有良好的精度,并且单独建立表孔中孔联合泄洪工况的预测模型可以提高精度。(3)流量很小时,单独采用多个表孔小开度泄洪;流量一般时,充分利用中孔泄洪,开启较少表孔且采用4 m开度;流量较大时,中孔全开,表孔采用多孔小开度泄洪。