上游串联双调压室系统稳定断面面积设计

为解决上游串联双调压室系统中调压室稳定断面面积设计的问题,基于托马假定,推导了串联双调压室系统的特征方程,根据霍尔维茨稳定判据得出了上游串联双调压室系统调压室临界断面面积的稳定域,并分析了串联双调压室系统稳定域的变化规律。结果表明,串联双调压室系统稳定域边界线由两条交于一个拐点的曲线组成,在拐点处靠近机组的调压室有最小临界稳定断面面积。最后,推导得出了串联双调压室系统稳定域边界线拐点的解析计算公式,提出了串联双调压室系统调压室临界断面面积的设计原则,为串联双调压室系统调压室临界断面面积的计算提供了理论依据。     

基于水锤-调压室联合计算的阻抗系数选择研究

采用四种不同的方法确定阻抗式调压室局部水头损失系数，利用水锤一调压室联合计算分析了阻抗式调压室局部水头损失特性的表达方式对调压室涌浪以及调压室底部节点压力计算精度的影响。结果表明，对于重要工程，在实际过渡过程计算中除了按四种确定阻抗系数的方法进行调压室涌浪计算外，应尽可能地辅以调压室模型试验来具体确定调压室的局部阻抗系数。     

带连接管的阻抗调压室流量系数及水力损失特性研究

受调压室与底部主管道衔接方式的影响,水流进出带连接管的阻抗调压室时的流量系数与常规阻抗调压室差别明显。通过对比分析水流进出两种调压室时的局部水头损失系数,确定了带连接管的阻抗调压室的流量系数计算公式,并对水流进出调压室的流态进行了三维数值模拟,对比分析了数值模拟结果和公式计算结果。结果表明,水流进出带连接管的阻抗调压室时水力损失分别由断面突扩、突缩、局部侧收缩和扩大四种类型组成,且连接管内水流无侧向收缩,这使得水流进出此类调压室时流量系数较常规阻抗调压室更大,采用合理的三维流场模拟技术可以有效地确定带连接管的阻抗调压室的水力损失特性。     

长连接管和分流调压室的波动稳定和衰减特性

为研究长连接管和分流作用对调压室稳定断面和水位波动衰减特性的影响,推导了长连接管与分流调压室稳定断面计算公式,采用MathCAD数值验证理论推导结果,并分析了连接管和分流作用对调压室水位波动幅值、周期和衰减速度的影响规律,以实际水电站为例进行对比计算。结果表明,设置长连接管对调压室稳定断面无影响,但不利于调压室水位波动衰减,而分流作用可减小调压室稳定断面,使调压室水位波动迅速衰减。     

从阻抗试验值推求气垫调压室稳定断面

通过对气垫调压室底部阻抗模型试验成果的分析研究,采用试验结果与理论计算相结合的方法,得出了能够较真实地反映调压室底部阻抗等因素对气垫调压室波动稳定断面影响的截面积计算公工,算例表明,在合理教育调压室底部阻抗等因素原情况下,气垫调压室的稳定断面可予以减小。     

两机一洞尾水调压室阻抗损失系数模型试验研究

水电站引水发电系统中调压室的阻抗损失系数是影响机组过渡过程计算结果的重要因素,目前阻抗损失系数一般在行业规范推荐的范围内进行取值,往往与试验值有所偏差,不利于调压室体型的优化设计。通过采用大比尺的调压室水工模型,对两机一洞型式的水电站阻抗式尾水调压室进行大流量条件下的水力学试验,研究不同水流流态和分流比对调压室阻抗损失系数的影响,分析控制工况下调压室的流入和流出阻抗损失系数,给出了调压室阻抗损失系数与分流比的拟合公式和关系曲线。研究结果填补了两机一洞型式的水电站尾水调压室阻抗损失系数试验的空白,可为此类调压室的水力计算分析提供依据。     

带引水调压室水轮机调节系统稳定性及动态品质研究

为了研究小波动过渡过程中,调压室水位波动对水力发电系统动态稳定性及调节品质的影响,从水力耦合的角度,确定了调压室水位与机组流量之间的函数关系,建立了带引水调压室的水力发电系统数学模型,并基于Simulink对系统进行仿真研究。结果表明,调压室水位波动对机组转速的主波影响较小,对机组转速的尾波影响显著;调压室时间常数及引水系统的水力阻尼是影响调压室水位波动稳定的重要因素,机组转速的主波稳定不能表明系统稳定,还必须考虑调压室水位波动稳定性。     

调压室结构有限元应力分析及配筋设计

针对黄金坪水电站阻抗长廊式调压室空间结构受力条件复杂的问题,采用FLAC3D软件对调压室结构及其外部围岩进行了数值模拟,分析了不同工况下调压室衬砌结构的受力状况,并依据三维数值分析结果对调压室衬砌结构进行了配筋设计。结果表明,该调压室结构配筋设计应将最高涌浪水位工况作为控制工况,阻抗板为调压室衬砌受力最大的部位,为结构配筋的重点。     

小波动状况下简单式调压室水位波动分析

计算电站微小负荷变化导致水位小幅波动时,由于调压室水位波动情况复杂,需编制相应体型非恒定流计算程序来解决。根据简单式调压室基本方程推导出了解析法,应用泰勒展开式将引水道和调压室的动量方程的摩阻损失线性简化,通过求解常微分方程即可得出流量瞬时改变或流量随时间改变时调压室中的水位波动方程,进而可分析水位波动振幅的衰减并验证了调压室的稳定性。     

浅谈区域调压室的组成

提出一种调压室的组成方式,用来防止区域调压室超压切断.     

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.     

基于Hopf分岔特性分析的调压室设置条件与参数判别方法

调压室是水电站输水系统缓解水击波影响,进而满足机组调节保证要求的关键建筑;调压室的设置条件、临界稳定断面和位置是工程设计阶段需科学合理确定的3个关键指标。建立考虑上游调压室和水头损失的水轮发电机组调节系统非线性模型,引入Hopf分岔理论判断系统的分岔特性;依据系统的稳定域,提出调压室的设置条件和临界稳定断面判别方法;分析调节系统水流惯性时间常数和水头损失系数对系统稳定性的影响,确定调压室的合理位置。实验结果表明,所提方法可依据系统Hopf分岔特性判别调压室设置条件、临界稳定断面位置,为工程中关于调压室设置的设计提供了理论支撑。     

抽水蓄能电站引水系统设置气垫式调压室探讨

分析了抽水蓄能电站引水系统不同布置方案的水力特征及不同形式上游调压室的水力性能差异，经水力过渡过程比较计算阐明：气垫式调压室不但适用于抽水蓄能电站，而且在水力性能上具有独特的优越性。因此，在地质条件允许的情况下，气垫式调压室应作为抽水蓄能电站上游调压室的主要比选方案之一。     

阻抗孔口对减少气压式调压室稳定断面积的研究

本文是针对挪威气压式调压室中无任何阻抗的情况,提出采用阻抗式调压井和气压式调压室相结合,以减少气压式调压室体积的建议。文中以实际工程为背景对上述建议进行了水电站系统水轮机调节稳定和水轮机处水击压力升高的验算,得出如果选择适当的阻抗孔口,气压式调压室的体积可大大减少的结论。本文方法也可用于气压式调压室等效竖井面积A_(ecu)和阻抗孔口进行优化。     

有长连接管的阻抗式调压室阻抗损失系数研究

对有长连接管的阻抗式调压室进行了详细的水力试验,研究了连接管尺寸,水流流态和流量比对调压室阻抗系数的影响,给出了调压室阻抗损失系数善于流量比的拟合公式和关系曲线。     

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。     

简单式尾水调压室位置对尾水管最小压力值的影响

探讨了简单式尾水调压室位置对尾水管最小压力值的影响。通过数值计算和工程实例,证明简单式尾水调压室越过某一临界位置向厂房方向移动,对尾水管最小压力值不利;增大调压室面积会明显改变尾水管最小压力值。     

调压室连接管尺寸对水位波动和水击压力的影响分析

由于调压室涌浪和水击压力受连接管尺寸影响较大,针对水库—调压室—阀门引水系统,推导了计入连接管长度与直径情况下阀门瞬间关闭时调压室波动的解析公式,利用特征线法计入斜坡项进行数值计算,验证了公式推导结果,并分析了不同连接管长度和直径下调压室水位波动幅值、周期和阀门端水击压力上升值的变化规律。对比分析结果表明,在管径较小时调压室涌浪相对值随连接管长度变化较快;连接管长一定时,阀门端水击压力在某一管径比下上升较快,应加以重视。     

带长连接管的水电站调压室上下阻抗特性研究

对于带长连接管的调压室,为了方便施工,往往将阻抗孔口下置到连接管与输水隧洞相接处,但针对阻抗孔口在连接管内的位置对水电站水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响缺乏专门的研究。因此,通过理论分析和数值模拟方法研究了带长连接管调压室的阻抗孔口位置对水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响。结果表明,对于带长连接管的水电站调压室,阻抗孔口应上置在连接管与调压室大井相接处,且连接管直径越大,阻抗孔口上置对改善水电站的调节保证设计参数越有利,水击穿室系数越小。此外,还可在长连接管内装设阀门,增加连接管摩阻损失,通过优化阀门关闭规律实现调压室内涌浪的快速衰减。     

输水洞径对调压室最佳位置的影响

鉴于在输水管道上移动调压室位置可使涌浪压力与水锤压力彼此相互消长,当两者相等即对应了调压室最佳位置。以原输水洞径不变对应的最佳位置为前提,采用电站水力过渡过程的数学模型,模拟研究了引水隧洞及压力管道直径的改变对调压室最佳位置的影响。结果表明,随着引水隧洞直径的减小,调压室需左移远离厂房以恢复到最佳位置,且移动前后蜗壳末端压力差值呈增长趋势,但变幅较小;而随着压力管道直径的减小,调压室需右移靠近厂房以恢复平衡,且压力差值较前者更为明显。