上置阻抗式调压室性能分析

针对简单圆筒式调压室不能很好地抑制调压室水位波动的缺点及常规阻抗式调压室因下部阻抗孔面积很小而不能充分反射水击波的缺点,提出上置阻抗式调压室形式,并利用特征线法计算不同阻抗孔口形式对水库-调压室-阀门引水系统的影响情况,通过实例进行对比计算,说明了上置阻抗式调压室既能有效抑制调压室内的水位波动,又能达到简单圆筒式调压室的反射效果.     

龙滩水电站尾水调压室形式选择

调压室形式的选择及合理的结构布置关系到水电站洞室群的稳定、运行及投资等。为此，对龙滩水电站采用简单式和阻抗式两种尾水调压室方案进行了对比分析，结果表明：在现安装高程下，阻抗式调压室能较好地满足尾水管真空度、最低涌浪等要求，且调压室高度可比简单式略低，不需考虑下室设置等问题，结构形式较简单，布置难度不大；同时可避开断面突然扩大的问题，使得室内流态较好，有效地减小了室内的水头损失。因此，龙滩工程选用阻抗式调压室是合适的。     

郑家湾水电站带上室的阻抗式调压室设计研究

带上室的阻抗式调压室是在常规的阻抗式调压室上部增设一扩大水池构成的调压室,兼有常规阻抗式调压室和水室式调压室的双重作用,所需的调压室高度比阻抗式小,结构又比双室式调压室简单.文章介绍了郑家湾水电站带上室的阻抗式调压室结构布置及涌波计算的方法.     

水电站尾水调压室型式的试验研究

目前，水电站的尾水调压室大多采用简单式型式，为了比较它与差动式和阻抗式尾水调压室的优劣，作者对三种型式的尾水调压室从水击波的反射特性、调压室的涌浪高低、水头损失的大小，以及工程结构的难易等方面进行了对比试验．本文通过对试验结果的分析和研究，评述了选用至动式或阻抗式尾水调压室比选用简单式尾水调压定更为经济适用，文中并有举例计算．     

阻抗式调压室水头损失系数研究

根据江苏省宜兴抽水蓄能电站尾水调压室局部模型试验结果，研究具有连接管的阻抗式调压室的水力特性，并用查表计算和经验公式计算进行验证，主要研究了连接管中水流方向、连接管道直径以及流量比对调压室水头损失系数的影响．研究表明，模型试验存在一定的误差，在含调压室系统的水力过渡过程计算中，需结合模型试验结果和数值计算结果，确定阻抗式调压室水头损失系数。     

差动式调压室甩荷时水位波动以及大井面积和有效阻抗孔面积的计算方法

该文从差动式调压室的基本方程出发，推求了差动式调压室理想设计时水位波动的计算公式。研究了调压室大井面积和阻抗孔面积的确定方法。利用这种方法可以方便的设计差动式调压室的尺寸，确定最高涌波水位和第二振幅，计算调压室水位的波动过程。     

活塞消能式调压室可行性研究

在简单式调压室与阻抗式调压室的结构基础上,提出一种新型调压室——活塞消能式调压室,通过论述活塞消能式调压室的结构特点及工作原理,采取理论分析与模型试验相结合的方式,对活塞消能式调压室的消能效果进行了论证。试验结果显示,活塞式消能调压室消能效果与活塞阻抗板质量相关,质量越大消能效果越好;相较于简单式调压室,加入活塞的调压室,其水位波动时间短、振幅小,引水道-调压室稳定效果好。     

调压室阻抗对水击压力的影响

针对阻抗式调压室不能完全反射水电站压力钢管传来的水击波的实际特性．导出了阻抗式调压室的阻抗系数和该处水击波透射系数之间的关系;以水击计算的特征线法为基础,提出了考虑调压室对水击波不完全反射时的水击压强计算方法;实例对比说明,设置阻抗式调压室时,不仅阀门处的水击压力比用常规方法计算的值高,而且引水隧洞也承受着一定的水击压力。     

用三维计算流体力学方法计算调压室阻抗系数

为了研究计算流体动力学方法确定阻抗式调压井阻抗系数的可行性，本文选用适合调压室流动的可行化k-ε湍流模型及考虑边壁粗糙度的壁函数，用二阶精度算法对T形岔管、管内孔口、突扩管和阻抗式调压室的流场进行了数值模拟。经比较发现采用计算流体动力学方法计算所得的结果在水头损失方面可达到与常规模型试验结果同等的精度，表明计算流体动力学可以应用于调压室的设计计算中。     

两种新型调压室的设计及试验论证

调压室是保证水力发电运行稳定性及供电质量的常用解决方案。以差动式及阻抗式调压室为对比对象,设计了瓣膜隔离强冲击式及涌波发电掺气耗能式两种水能自耗式调压室,侧重优化了传统调压室的消能方式,一方面通过减小调压室水位波动振幅而降低其工程造价,另一方面通过加速调压室水位波动衰减而更好地保证水电站的供电质量。通过一系列的模型试验对两种调压室的技术可行性进行了论证。结果表明：瓣膜隔离强冲击式调压室在技术上可行,各方面性能较好,可像差动式调压室一样适用于中高水头的水电站;涌波发电掺气耗能式调压室在控制涌波高度及波动衰减时长上有一定的效果,可作为传统阻抗式调压室的技术改进方案。     

气压式调压室稳定断面研究

本文在考虑附加阻抗和调压室底部流速水头的条件下,进行了气压式调压室小波动稳定断面的理论推导,得到了气压式调压室临界稳定断面的解析表达式。该式适用范围广,既包括了Thoma的稳定断面的理论,又包括了R.Svee的稳定断面的理论。文中指出,设置阻抗和考虑调压室底部流速水头,可以减小气压式调压室的稳定断面。     

调压室阻抗孔尺寸选择的研究

为了更深入研究阻抗式调压室阻抗孔尺寸与压力引水道断面尺寸的比值关系对调节保证计算结果的影响,采用非恒定流计算特征线法,以3条引水支管共用阻抗式调压室的工程实例为研究对象,进行了水电站压力引水系统仿真计算研究。通过对调压室涌浪水位、机组最大转速升高率和蜗壳末端最大水锤相对升压值计算成果的分析,得出调节保证计算参数均满足设计规范要求的前提下,阻抗式调压室阻抗孔面积与压力引水道断面面积比值的合理取值范围为28%~46%。该结论对指导类似工程建设具有一定的实际意义。     

上游串联双调压室系统合理尺寸选择的研究

为了研究上游串联双调压室系统(主调压室为阻抗式,副调压室为简单式)合理的主、副调压室尺寸,结合长引水隧洞水电站工程实例,采用水锤计算的特征线法,运用过渡过程软件建立模型,对压力引水系统过渡过程进行计算研究。分析了主、副调压室不同直径组合下的调压室最高涌浪水位、波动衰减率和蜗壳末端最大水锤压力的变化规律。研究表明:对于布置双调压室系统,随着副调压室直径增大,主调压室阻抗孔对水锤压力的影响减弱;阻抗孔直径有一个临界值点,低于该点,副调压室最高涌浪水位随阻抗孔直径的增加而降低,高于该点,则上升;若副调压室直径过大,则主、副调压室水位波动衰减较慢。研究结论对类似工程合理地选择主、副调压室直径有一定参考作用。     

水电站阻抗式调压室施工温控防裂研究

为研究水电站阻抗式调压室施工期温度及温度应力特征,基于温度场和温度应力场计算的基本原理,在通用大型有限元计算软件ANSYS基础上编制了二次开发程序,结合阻抗式调压室结构特点,对白鹤滩水电站6#阻抗式尾水调压室的温度场及温度应力场进行了有限元仿真计算。根据仿真计算结果,提出了通过采取控制浇筑温度及通水冷却等温控防裂措施,分流墩最高温度控制标准为42℃,为白鹤滩水电站调压室施工过程中的温度控制及防裂设计提供依据。     

地下电站尾水系统水力过渡过程计算

该文采用四阶龙格——库塔法与特征线法对尾水调压室和管道水击进行了联合计算求解，确定了简单式和阻抗式尾水调压室的涌波过程和管道水击的变化情况，其处理方法和计算结果可供应用参考。     

阻抗式调压室底板压差的影响因素分析

底板压差是阻抗式调压室结构设计中一项重要参数。增大阻抗孔面积是减小压差最直接有效的方法。当增大阻抗孔大小无法满足设计要求时,研究了调压室水位波动周期和导叶关闭规律对底板压差的影响,阐明改变调压室水位波动周期和优化导叶关闭规律对降低压差间接起到积极作用。     

庙林水电站阻抗式调压室水力过渡数值与水力模型试验成果分析

以庙林水电站为例,通过编制阻抗式调压室数值基本方程,试算阻抗式调压室在最不利组合工况下的水位波动和底板压差值,将试算结果数值与水力模型试验结果进行分析对比,结果表明对水力边界条件相似的引水式电站,只要选择合适的阻抗系数,数值计算结果是可行的。     

某长廊阻抗式调压室的结构特性及优化分析

结合某水电站调压室所处的地形地质条件，运用三维非线性有限元法，研究两种衬砌厚度方案下运行及检修两种工况长廊阻抗孔式调压室的结构受力特性，揭示长廊阻抗式调压室结构变形与应力分布规律，对调压室结构衬砌厚度进行优化设计。计算结果表明，两种方案情况下通过配置不同数量的钢筋均可以保证调压室运行期的结构安全，建议综合比较两种方案的洞挖石方量、混凝土衬砌量及结构钢筋用量等因素加以选择。     

基于调节保证的上游调压室最佳 位置的确定

通过分析设有上游调压室水电站机组甩负荷蜗壳压力变化的特点,得出当调压室最高涌浪引起的压力上升与水流惯性引起的压力上升相等时,对应的调压室位置为最佳位置。继而结合阻抗式调压室最高涌浪计算式及水击压力计算公式,推导得出基于调节保证的调压室最佳位置计算式,同时通过数值计算对计算式进行了验证,并探讨了计算式的适用条件。最后结合工程实例分析了最佳位置随阻抗孔口面积的增大、调压室面积放大系数K的减小,而减小的规律性。     

构皮滩电站尾水调压室阻抗孔口型式研究

利用1：40比尺模型，模拟了乌江构皮滩地下电站1号和2号机组共用的调压室和尾水隧洞，并通过控制锥形阀开度来模拟通过水轮机的流量过程。通过恒定流试验测量每一种阻抗孔型式下流入和流出调压室的流量系数，并对阻抗孔口大小、形状进行优化；通过非恒定流试验测量不同工况时调压室阻抗孔口不同大小、形状时调压室内的最高最低涌浪、阻抗孔板正反向压差、尾水洞沿程测点的压力变化过程等参数，探讨了不同阻抗孔口尺寸、形状对调压室内水力参数的影响。