水电站引水系统模型试验研究中若干问题的探讨

本文对水电站引水系统模型试验中的若干问题作了探讨．重点论述了调压室涌浪试验的模型律及差动式调压室特有的问题，并对能否在同一模型中同时进行涌浪模型试验和水击模型试验作了探讨。     

水电站调节系统稳定计算

本文研究了具有复杂尾水系统水电站调节系统稳定问题,介绍了具有复杂尾水系统水电站小波动过渡过程计算的数学模型和电算程序。电算程序不仅可用于计算设有气垫式调压室的复杂尾水系统水电站小波动过渡过程,也可用于计算设有普通调压室的复杂尾水系统水电站小波动过渡过程。最后,还给出了一个针对某水电站尾水系统设置气垫式调压室方案小波动过渡过程计算实例。     

超长引水隧洞水电站调压室水力设计的探讨

基于超长引水隧洞水电站调压室最高涌浪限制值取决于蜗壳压力控制值这一前提,根据阻抗式、阻抗上室式和简单上室式调压室在机组甩负荷时水位波动的显示计算公式,分别推导了这3种型式调压室水力设计相关参数之间的关联表达式,同时引入临界值的概念,明确了上述3种型式调压室的适用条件.且将关联表达式应用于工程实例,进行了调压室型式的选择与水力设计参数的优化选取,探讨了超长引水隧洞水电站调压室水力设计的方法,得到了不同调压室在满足最高涌浪限制值要求时各自体型参数的选取依据.     

低水头水电站调压室稳定断面研究

本文首先给出阻抗式调压室波动分析的基本方程式,用李亚普诺夫的直接法研究有限小波动时的稳定条件,导出了小于托马断面的调压室稳定断面计算公式,并用电算法进行了验证。用理论分析法和图解法探讨了大波动的稳定特性。考虑实际电站情况的各种因素,用现代控制理论研究了阻抗对实际电站调节稳定性的作用。还进行了阻抗实验和涌浪实验,电算涌浪与实验比较,验证了基本方程式的正确性。最后对南湾2号电站调压室稳定断面进行了具体研究,认为调压室稳定断面可以比托马断面减小百分之六十。     

水电站复杂尾水系统非恒定流计算

本文推导出具有多台机组、多条尾水洞而共调压室的水电站复杂尾水系统调压室水位波动微分方程和计算其调压室稳定断面积的通用公式,用特征线法对其非恒定流进行计算,调试出通用电算程序。列举了一个实际工程作为算例。     

阻抗与圆筒式调压室水力计算分段解析法

本文从调压室的基本方程出发,在计算时段内假设水头损失与引水道中的水体流速成线性关系,从而求得了“引水道——调压室”系统中水体运动的解析式。该方法正确地描述了任何工况下调压室的水体运动规律,且可以较精确地求出调压室的水位波动幅值。程序简炼,计算方便.     

水击压力和调压室涌浪联合计算的程序编制和分析

当应用中等运算速度的电子计算机按水击方程联合计算水击及调压室。浪时,往往由于电算时间过长而给实际计算带来困难。本文在数学模式及程序的处理上提出了一些措施从而使电算时间大为减少。此外由于对水击特征方程中的“摩阻项”提出了改进的处理方法以及利用预测—校正法求解调压室水位的微分方程故使计算精度有所提高。文中最后还给出了程序框图及计算实例并对成果进行了分析。     

“调压室-双尾水洞”系统的波动稳定分析及计算

本文分析了设有双尾水洞的水电站复杂尾水系统过渡过程计算。介绍了“调压室——双尾水洞”系统的波动稳定分析、调压室最小稳定断面的计算公式和调压室涌波计算的数学模型,以及在IBM微机上求解的电算程序,还列举了一个实际工程算例。     

气压式调压室的应用研究

压力水系统中设置气压式调压室是防护水锤事故的、新的、经济有效的措施. 对水泵扬水的长距离压力输水系统中设置新型气压式调压室,建立了实验模型和相应的数学模型;进行了理论分析研究、数值模拟和实验研究;通过实验,验证了数值模拟的数学模型和计算程序,为电站和泵站的优化设计提供了应用气压式调压室的理论依据和计算水泵断电后气压式调压室中水位波动的计算软件.     

保证调压室水位波动三维CFD模拟准确性的方法

用三维CFD方法模拟调压室水位波动的尝试越来越多,但全三维模拟结果与实验或实测数据的吻合程度较差.研究了水体惯性、系统阻力、水库边界设定三方面对三维CFD模拟调压室水位波动准确性的影响,指出常规CFD方法可以准确模拟水体惯性和局部水头损失,但模拟沿程水头损失的准确度不高,故在隧洞较长时,不宜采用全系统三维模拟,而应采用一维管道与三维调压室耦合的方法.用一维三维耦合方法对某水电站调压室的涌浪进行了实例计算,获得与实验数据一致的结果,验证了所推荐方法的准确性,同时还展示了一维方法所无法研究的调压室内部流态的演变规律.     

新型中和式调压井的涌浪计算

本文讨论了一种新型的中和式调压井，分析了与其它类型调压井相比，它所具有的优越性，同时得出了中和式调压井的涌浪计算程序，给出了程序中所需多数的确定方法，并提出了一种考虑升管惯性水头的方法，该程序对求解大井与升管分开的调压井特别适用，对于其它类型调压井，只要对程序稍作修改，同样适用．     

调压井在复杂泵系统水锤防护中的应用

以山西省引黄入晋抽水系统为研究时象．建立了复杂抽水系统水力过渡过程计算的边界条件数学模型，并对以调压井和可控间作为防护手段的抽水系统事故停泵水力过渡过程进行了计算，提出了调压井稳定要求的经济断面．大量计算表明，有效地设置调压井并合理地确定可控阀的关阀程序，可避免抽水系统中水柱分离的产生，同时将压力管道中水锤压力的升高限制在允许的范围内．     

不对称引水系统双调压井涌波研究

在无阻尼的假定下,建立并求解了不对称引水系统双调压井涌波的二元二阶微分方程组.研究表明:双调压井涌波存在两个波动频率,任意一个调压井涌波波动为两个波函数之和,而涌波波幅与引水系统水力参数、涌波方程的初始条件有关.以某电站为例,采用两机组导叶瞬间关闭的假定处理初始条件,研究调压井涌波波幅与引水系统水力参数的关系,揭示了不对称双调压井引水系统控制工况下,小机组对应的小调压井涌波波幅在一定范围内并不随着调压井面积的增加而减少的特殊现象.提出不对称引水系统双调压井的面积设计还应根据涌波波幅与调压井面积的变化曲线、避开使得调压井涌波波幅较大的区域的观点.     

调压室断面积对调节系统稳定域的影响

运用有调压室的水轮机调节系统数学模型，引入无量纲参数，详细分析了调压室断面积对调节系统稳定域的影响．研究表明，水电站有压输水系统总的水流惯性对调节系统的稳定性是不利的．其校正由调速器和调压室共同完成．调压室断面积对压力管道的水流惯性不起校正作用，须由调速器独自承担．而调速器的缓冲作用却能帮助调压室校正压力隧洞的水流惯性，从而减小调压室稳定断面积．     

阻抗式调压室水位小波动稳定性研究

针对阻抗式调压室水位波动时底部水流的流态特性,分析了小波动情况下阻抗损失的变化规律,认为按阻抗损失与速度的一次方成比例来考虑阻抗作用较为合理．将其引入基本方程式中进行稳定性分析后,推导出阻抗式调压室水位在小波动情况下的稳定条件及临界稳定断面计算公式．结果表明,选择适当大小的阻抗型式,有助于提高调压室水位小波动的稳定性,相应的调压室临界稳定断面将小于托马临界稳定断面     

调速器对上下游双调压井水电站稳定域的影响

通过深入研究考虑调速器作用时上下游双调压井水电站稳定域的变化规律，以及调速器各参数对其稳定域的影响，进而提出了满足实际工程设计需要的上下游双调压井的稳定断面计算公式．     

轴流风机喘振实时预报的理论研究与实现

根据动（静）叶调节轴流风机的性能特点,阐述了轴流风机喘振预报的基本原理,提出了几种喘振预报方案并进行比较。探讨了一种利用现场易测参数和轴流风机性能数学模型,借助计算机实现喘振实时预报的实用方法,并给出了喘振实时预报系统实现的程序框图。最后分析了影响轴流风机喘振预报可靠性的因素。