气垫调压室研究进展

结合我国首例含气垫调压室水电站－青海大干沟水电站引水系统的水力计算及模型试验研究成果,对气垫调压室的气体漏损及其防治对策、气体特性及其数值模拟、水力性能及稳定断面、模型试验和运行监控等方面的国内外研究进展进行综述,并探讨了今后的研究方向。     

气垫式调压室安全水深合理取值研究

对于气垫式调压室，目前大多定性地认为其安全水深应大于常规调压室的取值。以常规调压室安全水深取2m时的安全性和经济性作为参照系。通过对涌波幅值、稳定运行水位异常变化值以及体型结构参数等与安全水深关系的比较分析．提出了气垫式调压室安全水深的取值方法及合理取值范围。     

抽水蓄能电站尾调设置与水力过渡过程研究

对抽水蓄能电站尾水调压室的设计规范进行了探讨,结合可逆机组的实际运行情况与工程算倒,研究了关闭规律、运行工况、输水系统布置方案以及压力脉动对尾水管内最小负压的影响,得到的相关结论可供抽水蓄能电站输水系统设计参考.     

气垫调压室联合单向塔的停泵水锤防护研究

针对某长距离、大流量、高扬程泵站加压供水工程,对事故停泵进行模拟。结合工程地形特征,提出采用气垫调压室和单向塔联合防护的方法,并结合管道压力控制要求,对泵后阀门关闭规律及调压室阻抗孔径进行敏感性分析。结果表明,气垫调压室可有效防护停泵水锤及泵后阀快速关闭产生的关阀水锤,单向塔解决了气垫调压室持续补水导致的局部高点低压问题,保护了高点管段安全。联合防护方案可显著减小气垫调压室体积,节约工程成本。另外,泵后阀关闭规律及气垫调压室阻抗孔面积对管道的水锤压力影响较大,关阀过快或阻抗孔口面积过大会导致管道正压超标;关阀过慢或阻抗孔口面积过小会导致管道出现较大负压,具体工程需结合过渡过程模拟进行优化,对于本工程,经过模拟优化,阻抗孔口直径取0.8 m,泵后阀采用5 s直线关闭,结果可满足调保计算要求。     

抽水蓄能电站系统效率的探讨

本文从抽水蓄能电站改善火电主系统能耗特性出发，提出了系统效率的概念，并给出了系统效率的计算模型。计算表明，同机组效率永远小于１的情形相反，系统效率在本文计算范围内均大于１，越是尖峰区，系统效率越高，建议将抽水蓄能电站系统效率同其机组效率并列，同作为这类电站的重特征参数。     

抽水蓄能电站调压室阻抗系数的三维数值模拟

选用适合调压室流动的三维可视化k-ε双方程湍流模型以及考虑边壁粗糙度的壁函数,采用一阶精度及S IM PLE算法,以FLUENT流体计算软件为计算平台,对抽水蓄能电站调压室流场进行了数值模拟。通过对比和分析表明,在分流、合流两种流态下利用计算流体动力学CFD方法计算得到的水头损失系数值与常规物理模型试验得到的结果,在规律和数值上基本吻合,表明计算流体动力学可以应用于抽水蓄能电站调压室的优化设计中。     

水电站气垫式调压室应用研究综述

概述了国内外水电站气垫式调压室的发展和应用现状,对气垫式调压室的工程地质、气体动态特性、模型试验、安全水深和运行控制等方面的研究成果进行综述,指出了需进一步研究的方向和应用前景。     

水电站气垫式调压室的体型设计

针对目前气垫式调压室体型设计尚无成熟方法可依的情况,基于国内已建工程的气垫式调压室设计资料,采用参数统计分析方法建立了相关参数间关系,拟定了各体型参数取值,并按参数拟定的方便程度逐步介绍各体型参数的拟定方法。同时,比较分析了基于稳定气体体积与基于稳定断面面积的两种体型设计方法的差异。最后以阴平水电站为例,完成了其气垫式调压室的体型设计,且大幅减小了方案拟定阶段的体型设计工作量。     

洛宁抽水蓄能电站引水斜井TBM施工设计方案研究

洛宁抽水蓄能电站可研设计方案中引水系统弯段较多,隧洞开挖尺寸不一,不利于TBM的适用性和标准化。为此需要对线路进行标准化设计,提出一种适用于TBM施工的引水斜井布置方案。在压力管道水流惯性时间常数Tw值、水头损失以及钢衬最大直径与可研设计阶段推荐方案基本保持一致的前提下,初步拟定三种TBM施工设计方案。综合考虑结构设计及渗漏量、TBM施工连续性、开挖出渣、开挖费用、衬砌施工难度、安全风险以及设备推广适用性等因素后,对三种TBM施工设计方案进行全方位的分析比较,最终确定了将上斜井、中平洞、下斜井调整为一级斜井,采用开挖断面直径为7.2m的引水斜井TBM施工技术方案。     

冲击式水轮机长引水道电站系统调压室优化设置

对麻线坪电站引水系统在设置调压室与取消调压室两种情况下的过渡过程进行了计算研究,从大波动调保参数计算、小波动稳定性分析以及参与调频水力干扰计算三方面出发,分析论证调压井在该电站中的作用,最后得出结论:对于采用冲击式水轮机的高水头长引水道电站,只要选择合适的折向器、针阀关闭规律及调速器参数,取消调压井方案是完全可行的。     

天荒坪抽水蓄能电站甩负荷过渡过程实测成果仿真分析

介绍了天荒坪抽水蓄能电站一管一机和一管二机现场甩负荷试验实测成果和仿真分析结果,通过对蜗壳进口水压力、机组转速等的现场试验实测曲线与数值仿真计算曲线的比较分析,论证了输水系统及机组各有关参数的可能误差对电站甩负荷过渡过程数值仿真计算结果的影响,同时校正了该电站甩负荷过渡过程计算软件中的有关系数和基本参数,为一管三机甩负荷过渡过程预测和计算分析奠定了基础。     

长距离输水复杂管线下单向塔布置方案优化

针对单向塔在长距离输水管线布置易忽略管线高程变化及水锤波衰减等因素的影响,以某长距离输水工程复杂管线为例进行了数值仿真计算。结果表明,在管线的高点布置单向塔可有效防护管线不出现负压,同时适当考虑水锤波的衰减情况既不影响单向塔防护效果,又可降低单向塔高度、节省投资。研究结果可为单向塔的优化布置提供科学参考。     

多机一室长廊型调压室水力过渡过程数值仿真研究

基于调压室基本方程和结构矩阵法,构建了典型的多机一室长廊型调压室—三联调压室水力过渡过程计算的恒定流模型和瞬变过程模型(简称三联模型),并基于工程实例,针对典型工况,分别采用简化模型和三联模型进行过渡过程计算。结果表明,简化模型和三联模型计算所得的蜗壳末端最大压力、机组转速最大上升率和调压室极值水位基本一致,而尾水管进口最小压力有一定的区别;采用三联模型可较好地反映恒定流状态下阻抗孔口之间的水体流动及过渡过程中尾水管进口压力的变化情况;过渡过程计算中阻抗系数取值允许一定的误差,并不会对尾水管压力和调压室水位的变化产生较大影响。     

泾惠渠渠首电站调压井开挖及衬砌施工技术方案浅析

以泾惠渠渠首电站部分主要工作面开挖、衬砌施工为例,对中小型引水式电站调压井工程施工方案的选择、制定、实施等施工组织措施和质量控制进行分析总结．以期为同类型工程提供参考或借鉴。     

核电站常规岛给水系统配置比较

介绍了目前国内在建核电站常规岛给水系统的配置方式,比较了二代核电CPR1000、三代核电AP1000及EPR技术所采用的不同给水配置及特点;作为核电站最重要的系统之一,热力系统设计工程师熟悉并掌握给水系统配置方式,合理地设计该系统,对于电站的安全、经济、灵活运行有着重要影响.     

青海省地盘子水电站阻抗式调压井水位波动的计算和试验研究

本文从调压井的基本方程出发,采用Fortran语言和龙格库塔方法编制了阻抗室调压井水位波动的数值计算程序,用此程序计算了青海地盘子水电站阻抗式调压井两种阻抗孔面积下在增荷或甩荷时的水位波动过程,并与模型试验结果相比较,结果表明计算结果与实测结果相符。这种计算方法对其它实际工程有参考价值。     

阻抗上室式调压室突弃全负荷时涌浪的解析解

针对目前对阻抗上室式调压室突弃全负荷时涌浪的研究主要为数值解法和图解法而无解析解法,从调压室基本微分方程和调压室水位波动的规律出发,并结合断面不变的阻抗式调压室的涌浪计算的显式公式,分别推导了阻抗上室式调压室最高涌浪和水位波动的第二振幅的精确隐式公式和显式公式.通过实例验证了这两种解析解法简单方便、有效.     

长引水道系统调压室体型与导叶关闭规律优化

针对水电站长引水道系统机组导叶的关闭规律,根据涌浪压力及水锤压力的不同性质,提出了合理统筹调压室断面面积、阻抗孔口尺寸、关闭时间三者的优化方案。同时指出在可研阶段优化导叶关闭规律存在较多的不确定性因素,还应结合关闭规律的敏感性分析以得到一个鲁棒性较好的关闭规律。