某电站变顶高尾水洞水力工作特性模型试验研究

通过水力学模型试验,研究了一种新型尾水洞－变顶高尾水洞在各种下游水位时的水力工作特性。试验结果表明,变顶尾水洞能够取代尾水调压室,且保证调保参数满足规范要求。     

某电站变顶高尾水洞水力工作特性模型试验研究

通过水力学模型试验,研究一种新型尾水洞变顶高尾水洞在各种下游水位时的水力工作特性.试验结果表明,变顶高尾水洞能够取代尾水调压室,且保证调保参数满足规范要求.     

水库下游清水冲刷影响下的河道调整规律研究

水库修建后,改变了河道来水来沙条件,建成初期,由于泥沙被拦截在库内,下泄水流基本为清水,一般会对下游河道造成一定程度的冲刷调整.采用平面2维水沙数学模型研究了大渡河某水电工程修建后,对下游河道的清水冲刷影响,分析了水位、流速、河床冲淤等参数在常遇洪水作用下的变化.研究表明,清水下泄可以带来下游河道断面形态的调整,河床总体冲刷下切,流速分布趋于均匀,水位明显降低.     

宝泉抽水蓄能电站溢流坝体型优化试验研究

宝泉抽水蓄能电站的下水库加高改建设计中的溢流坝体型较为特殊.溢流坝整体水工模型试验显示,水流通过堰面时与堰面分离,形成大面积低压气囊,堰面负压严重,流态不稳定 通过试验观测与分析找出了问题产生的主要原因.经改进试验,优化体型,调整堰顶平台与下游堰面连接段的形态,采用WES型曲面连接段及较大半径的圆弧曲面连接段,消除了堰面低压气囊,降低了堰面真空度,改善了水流流态 2个修改方案相比,以WES型曲面连接段方案为优     

管流新流态判据Wa数的多功能研究

本文从理论和实验数据分析出发，通过与雷诺数对比和举例计算，阐述管道流动中新流态判据Ｗａ数在判别流态、描绘流速分布、反映管壁粗糙度、计算阻力系数和作相似准则等多方面的应用功能，显示出Ｗａ数在工程上的实用价值。     

导流栅对弯道水流的影响分析

以某电厂进水流道水工模型试验为基础,分析了在不同工况条件下,弯道段水流的流态,为改善弯道水流的不利流态,设置了不同形式的导流栅,并系统地研究导流栅形式对弯道水流流态的影响,其结果已用于实际工程     

三角形波浪底板消力池自由水跃水力特性的数值模拟

自由液面的捕捉应用VOF法,气液两相流时均方程采用RNG湍流模型封闭,采用数值模拟的方法计算了6种工况下,三角形波浪底板消力池自由水跃的流体力学特性.采用有限体积法离散微分方程,速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法.研究发现:波浪形底板表面附近有漩涡产生,漩涡沿顺时针方向旋转,漩涡的尺寸沿程逐渐减小;沿程横断面上的最大流速在不同工况下有相似的衰减规律;在闸门附近产生紊动耗散率和紊动动能最大值及最大变化梯度,随进口弗劳德数的增大紊动能和耗散率最大值也增大;理论消能率和实际消能率均随进口弗劳德数增大而增大.     

平原中小型蓄水闸对冲消能试验研究

为了探索平原地区中小型蓄水水闸的新型消能型式,笔者们对平原中小型蓄水闸采用对冲进行消能的设想,进行了一系列水工模型试验。试验结果证明,闸下对冲消能,能够改善闸下流态和下游河道的流速分布,消能率高,消能效果优于常规消力池,并能够取代常规消力池。     

桥墩局部冲刷的试验研究

基于桥墩局部冲刷的实际情况,提出了适用于桥墩局部冲刷的绕流挤压流动模式,同时结合泥沙起动流速,运用连续性方程、动量方程从理论上建立了桥墩局部冲刷深度的计算公式.公式建立过程中所使用的数学模式清晰,物理意义明确.最后通过野外及室内实测资料对计算公式进行验证,验证结果表明,所依据的绕流挤压流动模式是可行的,所建立公式的结构是合理的.     

某水电站工程尾水渠扩散段水力优化研究

某水电站尾水渠扩散段在工程设计时为提高过流能力,实现尾水洞出口断面低水位运行,采取较大扩散角的布置形式.模型试验表明:设计方案下扩散段流态紊乱,过流能力较低.先后采取在扩散段设置控导流设施、减小扩散段的扩散角、调整闸室位置与修改闸室及上、下游连接段体型等3种修改方案进行试验研究.其中第3种修改方案较好地顺应了水流的流动特性,尾水渠各流段流态平顺,过流能力相对较强,实现了尾水洞出口断面较低水位运行;同时节省工程量,基本达到预期效果.该水力优化措施已应用于工程设计.     

翻板闸流量系数变化特性试验研究

翻板闸门开启后,门上门下两层泄流,为堰、孔混合流,复杂的流态给工程的水力设计带来了难度,现有研究均是以求得综合流量系数为目标。为分开讨论在堰、孔独立出流时的相互影响,通过开展模型试验,基于翻板闸最大开度工况下的过流特性,研究来流量大小和下游水深对翻板闸过流能力的影响。试验来流量分别为0.06、0.08、0.10、0.12 m³/s,下游水深分别为0.50、0.55、0.60、0.65 m的工况组合,共16种工况进行试验。试验结果表明下游水深一定时,流量系数与来流量呈正相关关系;来流量一定时,流量系数与下游水深呈负相关关系。该研究成果基于大开度工况,可进一步研究其他工况的流量系数。     

表孔、底孔联合泄洪流场数值模拟与冲刷趋势分析

摘 要： 【目的】为了优化泄水建筑物的体型与布置方案,探索流场分布与下游河床局部冲刷间的关联性。【方法】结合某大型水电站表、底孔泄洪设施的物理模型实验,基于标准 湍流模型、VOF自由表面捕捉技术,对其联合泄洪三维流场进行数值模拟研究,获得了表孔溢流坝面,底孔及消力池内的流速,水面线,压力等水力特性。通过与水工模型试验结果对比,分析流场结构与下游河道冲刷形态间的关联机制。【结果】结果表明：原设计方案消力池内水流波动大,流场紊乱,出池水流二次跌落大且主流下潜河床,横向扩散不充分。相应的物理模型上,下游发生了严重的冲刷,冲刷最严重的右岸岸坡及表孔左导墙下游,恰好是右岸主流贴岸及左岸回流压迫区。通过改进消力池体型,保留低孔与表孔消力池间施工导流墙等措施,显著改善了消力池及出池流态,出池水流二次跌落减小,下潜程度大为减弱,出池主流水平扩散较为充分,横向挤压等得到充分的抑制。相应地河床冲刷的范围及深度均大为减小,特别是原方案底孔侧对应右岸区域几乎没有发生冲刷。【结论】可见,在局部冲刷模拟还很不成熟的情况下,可以基于流场分析的办法对下游河床冲刷进行趋势性分析,进而指导泄水建筑物的布置与体型优化。     

成组控制系统在桐柏抽水蓄能电站的应用

介绍了抽水蓄能电站成组控制系统工作的基本原理、华东桐柏抽水蓄能电站成组控制系统的具体结构、软硬件配置、运行方式,并详细说明了成组控制系统的负荷控制管理模式．对桐柏电站目前运行的成组控制系统控制流程进行了分析,针对不利于分析成组控制运行逻辑和缺陷的不足,建议在合适的时机将成组控制系统改造为在通用PLC上运行,以提高系统运行的灵活性和可靠性     

抽水蓄能电站泵工况全过流系统流场数值模拟

为了更加全面分析抽蓄电站泵工况流场特征,建立包括引水隧洞、调压井、高压管道、水泵水轮机组与尾水隧洞的全过流系统几何模型.采用考虑重力作用的控制方程结合、-∞SST模型对其不同单机抽水工况进行3维湍流数值模拟,与模型试验换算结果进行对比,计算并分析了各个过流部件的水力损失.结果表明:考虑重力作用的数值模拟得到的流场分布状态更贴近实际,额定工况效率误差为0.9％,扬程误差为1.0％,其它工况效率和扬程的最大误差分别小于3.5％和3.0％.抽蓄电站水力损失主要发生在机组段,而输水系统水力损失相对较小,平均约占总水力损失的10.4％.导叶开度相同时,不同工况机组段水力损失的诱发因素不同,小流量工况水力损失主要因为转轮进口流态紊乱,出口流场不均匀;而活动导叶开度较小,流速过大是大流量工况水力损失主要成因.     

抽水蓄能电站水力过渡过程的可压缩管流基本方程和计算方法

给出了抽水蓄能电站的水力过渡过程中弹性管道内可压缩非定常流动的基本方程组，讨论了稳定工况时弹性管道内可压缩定常流动的数值计算的方程和方法，并利用特征线方法得到了水力过渡过程中弹性管道内可压缩非定常流动的特征方程和计算公式。     

某抽水蓄能电站一起交流串直流故障分析

某抽水蓄能电站发生一起交流串直流故障,通过分析交流串直流的特点,结合现场控制回路原理图,对故障点进行查找,并排除了故障;根据故障时的信号及现象,通过对交流串直流原理进行分析,做出交流串入直流正极和负极的等效原理图。根据等效原理图,分析交流串直流后绝缘监察装置交替报“正母接地”或“负母接地”的原因;通过对交流串直流后的交流电流通路进行分析,得出跳闸中间继电器动作功率是保护装置无故障跳闸的原因。     

低水头水电站凸岸取水防沙工程措施研究

针对金子滩、川王宫、乐英3个低水头水电站,通过模型试验,对取水口前的导水墙和拦沙坎（墙）的高程、型式、布置方式、冲沙闸前束水导墙的高程、布置型式、以及水电站的运行方式和泄冲闸前淤沙情况等进行了研究。结果表明：只要采取合理的工程措施,就能保证凸岸取水口取到表层清水,保证水电站的良好运行。几年的电站运行实践也证明了研究结论的正确性。     

旋流消能工内空腔旋流的流速特性

为了揭示空腔旋流的内部流场特性,以公伯峡水平旋流消能工为例,结合数值模拟和试验成果,研究了空腔旋流的流速特性。结果表明,随半径的增大,同一轴向断面的切向流速呈先增大后减小的规律,具有组合涡的分布特性,而轴向流速具有先急剧增大,而后平缓变化的特性。旋流消能工内空腔旋流的流动以切向流动和轴向流动为主,且沿程是由切向流速向轴向流速转变的,并与旋流角的沿程分布相印证。组合涡指数是旋流内部流动自由程度和能量损失的体现,在研究流段上其值介于-0.8～0.5之间,并随半径的减小而减小;组合涡指数的沿程分布表明旋流消能工内的空腔旋流沿程是由准强制涡向准自由涡转变的。推导并建立了压强及流量的计算公式,代入数值模拟结果验证了空腔旋流的组合涡运动规律。     

风光互补抽水蓄能电站系统配置研究

风光互补抽水蓄能电站是集合了传统水能与风、光新能源各自优势的一种新的多能互补开发方式。针对西藏阿里地区独特的自然地理条件,提出了这种开发方式的能量、水量平衡和抽水系统容量的计算模型,按成本电价和单位千瓦投资最低建立了风光互补抽水蓄能电站系统配置的优化模型。对阿里地区风光互补抽水蓄能电站进行了系统配置实例分析研究,得到了水能、光能和风能容量的最佳配比和相应容量配置要求。研究成果表明,这种多能互补开发方式可克服目前火电站及光伏电站成本电价高和运行维护技术要求高的缺点,具有独特的技术、经济优势,是解决阿里地区能源供应问题的有效途径之一。     

响水涧抽水蓄能电站上水库主坝应力变形分析

面板堆石坝的应力变形,尤其是面板的应力变形及周边缝、垂直缝的变形是工程设计施工人员最为关注的部位．以响水涧抽水蓄能电站上水库主坝为例,建立三维有限元模型,计算分析各工况下坝体、面板的的应力应变以及周边缝、垂直缝的变形,为面板坝设计施工提供参考性意见．