尾水管长度对调压室阻抗孔尺寸影响研究

尾水调压室是具有长有压尾水管道水电站的重要水工建筑物,其布置形式主要为阻抗式,选择合理的阻抗孔口尺寸对于充分发挥调压室水力性能具有重要的意义。根据调压室规范给定的阻抗式调压室阻抗孔尺寸的选择准则,采用特征线法结合FORTRAN语言编写程序,模拟并分析了不同尾水隧洞长度对尾水调压室阻抗孔尺寸选择的影响。结果表明:在一定范围内,尾水调压室下游的有压管线长度越长,隧洞水压力会有所增加,尾水调压室水位波动也会加强,而尾水进口到尾水调压室的距离影响不大。当尾水道总长度一定时,尾调越接近下库,所需阻抗孔尺寸越大。结论对工程实际具有一定指导意义。     

对大花水水电站水击计算方法的思

在大花水水电站过渡过程计算中，考虑到调压室直径、阻抗孔面积、阻抗系数等因素对水击压力的影响，分别用常规方法和考虑各种影响两种方法计算水击压力，提出了调压室对水击波不完全反射时的水击压力计算方法；并对两种方法的计算结果进行了对比，说明对阻抗式调压室按不完全反射水击波的水击压力计算方法计算出的水击压力更符合实际情况。     

结合数值计算与模型试验研究阻抗

通过带调压室水电站的模型试验和数值仿真计算，分析了阻抗式调压室在各种水力过渡过程下的水力工作特性。研究得出阻抗式调压室阻抗损失系数在不同工况下的变化规律，以及在确定阻抗式调压室阻抗损失系数时，需结合模型试验结果最终确定流进与流出的阻抗损失系数。     

基于CFD方法的阻抗式调压室阻抗系数研究

运用CFD的方法对T型分岔管和有连接管的阻抗式调压室模型进行了数值模拟。经比较得出,数值模拟计算所得的调压室阻抗系数与模型试验得到的经验值基本一致,表明CFD方法可以运用于调压室设计。通过对比研究发现调压室连接管的长短只影响调压室沿程阻力损失,与局部阻力损失并没有关系。     

水电站气垫式调压室结构调整水力计算研究

气垫式调压室是性能优越的水锤和涌波控制设施,既能满足发电需要又能兼顾生态环境效益。由于地质条件限制,对电站气垫式调压室结构进行了调整,运用瞬变流理论和计算方法,对设有气垫式调压室的四川某水电站进行大波动和小波动过渡过程分析,结果表明调整后的气垫式调压室满足设计规范要求,机组调节保证计算满足设计规范要求,系统小波动也是稳定的,并具有较好的调节品质。优化了引水发电系统的整体布置,节约了工程投资,具有较好的经济效益。     

组合工况下的调压室最高涌浪计算

具有调压室的长引水发电系统运行工况复杂,组合工况下调压室涌浪幅值往往大于常规工况。从调压室基本微分方程出发,利用非线性振动渐进法理论,结合已有甩负荷涌浪计算的显式公式,推导了阻抗式调压室在先增后甩组合工况下最高涌浪的计算显式公式。该公式不仅具有较高精度,而且形式简单,便于工程应用。     

调压室参数对水力干扰下机组调节品质的影响分析

水力干扰发生在一管多机布置形式的电站中,是介于大波动和小波动之间的一种特殊过渡过程。为了研究调压室参数对水力干扰工况下机组调节品质的影响,选择两种典型水力干扰工况,并针对不同调压室参数组合和两种不同调节模式进行数值计算分析,结果表明:阻抗孔面积对水力干扰工况下正常运行机组调节品质影响较大,当选择合适的阻抗孔直径时可以使得正常运行机组最大出力摆动较小的同时又能在较短时间内恢复稳定状态;调压室大井面积较大时可以使得受扰机组在较短时间内恢复稳定运行状态;阻抗孔流量系数对水力干扰工况下正常运行机组调节品质影响较小。     

六郎洞电站溢流式调压井型式比选研究

六郎洞电站是低水头长距离引水隧洞的水电站,通过有闸门简单溢流式、带阻抗孔的溢流式、带下室的溢流式三种型式的调压井比选研究,结果表明：闸门井兼作阻抗孔,当闸门井面积为压力引水道断面积的25%～45%时,选取带阻抗孔溢流式调压井。此型式的调压井结合了溢流式和阻抗孔式调压井的优点,限制了调压井水位波动的最高涌浪,水位波动振幅小,投资最少,优先选用带阻抗孔的溢流式调压井。当闸门井面积大于压力引水道面积的50%时,对抑制波动幅度与加速波动衰减的效果则不显著。     

水阻抗代替调压室简介

1962年,在湖南省王家厂水电站采用水阻抗代替调压室,其投资约占调压室的1/3.此后,单机容量500千瓦以下的小型水电站,使用水阻抗作防飞逸措施比较普遍.以下介绍用水阻抗装置代替调压室的原理、设计方法和运行效果.一水阻抗装置代替调压室的基本原理水阻抗代替调压室的基本原理是,当机组甩负荷,发电机定子有功功率消失的同     

T形三通管计算模型对尾水进口压力和调压室涌浪的影响

针对含尾水调压室的抽水蓄能电站,以特征线法和瞬变流理论为理论基础,在考虑尾水调压室长连接管水体惯性作用及管壁弹性的基础上,在T形三通管节点处分别建立了基于恒定局部水头损失系数、Gardel公式、试验资料的3种计算模型.结合工程实例,应用T形三通管节点处的3种计算模型对水电站的过渡过程进行了数值模拟;采用Gardel公式和试验资料,计算了过渡过程中不同时刻点的局部水头损失系数,研究了不同计算模型对尾水进口压力水头和涌浪水位的影响.结果表明:基于恒定局部水头损失系数的计算模型其阻抗作用最小,对应的尾水进口最小压力和最高涌浪最大;基于试验资料的计算模型其阻抗作用最大,对应的尾水进口最小压力和最高涌浪最小;基于Gardel公式的计算模型次之.     

超长引水隧洞水电站大波动过渡过程特殊问题

通过数值计算的方法，以锦屏二级水电站为例分析了超长引水隧洞水电站在大波动过渡过程方面的特点。计算结果表明：超长引水隧洞水电站由于调压室波动周期长、衰减慢、振幅大，因此一般情况下其上游管线最大、最小压力分布均受到上游调压室最高、最低涌浪的控制；同时对于该类水电站来说需要考虑波动叠加所带来的不利影响。     

超长引水隧洞水电站大波动过渡过

通过数值计算的方法，以锦屏二级水电站为例分析了超长引水隧洞水电站在大波动过渡过程方面的特点。计算结果表明:超长引水隧洞水电站由于调压室波动周期长、衰减慢、振幅大，因此一般情况下其上游管线最大、最小压力分布均受到上游调压室最高、最低涌浪的控制；同时对于该类水电站来说需要考虑波动叠加所带来的不利影响。     

CFD在调压室涌浪水位模拟中的应用

对某水电站的尾水隧洞及下游调压室过渡过程中的非恒定流流态进行三维数值模拟,着重观测调压室内涌浪波动及调压室内底板压差变化过程。采用3种湍流模型对下游调压室及尾水隧洞进行了模拟,将调压室涌浪波动过程与调压室底板压差变化过程的三维计算结果与物理模型实验、一维数值计算的相应结果予以对比分析,阐明了不同湍流模型对过渡过程模拟的影响。结合三维模拟能捕捉流场内部流态的优势,探讨了涌浪波动过程中调压室水面波动过程及水流流态。     

中低水头电站调压井方案比选

在以往水电站工程调压井设计时，常认为阻抗式调压井水位波动振幅小，在同等条件下调压井高度较圆筒式调压井低可节省造价，故而常选阻抗式调压井方案。本文简要介绍了霞浦县柏洋水电站圆筒式与阻抗式调压井方案比选的的方法、步骤，并最终确定采用圆筒式方案；通过调压井方案比选发现，在中低水头电站中阻抗式调压井降低调压井高度以节省造价的作用不显著；建议中低水头电站调压井设计时应结合工程实际条件认真进行方案比较。     

不同形状阻抗孔口的阻抗系数研究

结合云南漫湾水电站，利用最新的CFD（Computational Fluid Dynamics）技术分析了阻抗式调压室阻抗孔口的形式对阻抗系数的影响。计算结果表明阻抗损失系数不是常数，它随着分（汇）流比的变化而变化，当分（汇）流比增加时，通过孔口的流量增加相应的水头损失的值也增加。在各流态下3种阻抗孔的阻抗系数与分流比的二次曲线图几乎重合在一起，这说明了阻抗孔口的形式对相应阻抗系数大小的影响不大。分流情况下的水头损失比汇流情况下的水头损失要大。     

罗湾水电站引水系统过渡过程研究

为了对罗湾水电站增容前后的引水系统过渡过程和机组增容改造对引水系统建筑物的影响进行研究，应用水击计算方法中的电算法进行计算，得出了调压室最低、最高涌浪水位，蜗壳处最大压力水头和机组转速最大升高。结果表明，电站增容后引水系统完全能满足有关规范和设计的要求。     

水电站调压井的水力学特性

为了研究调压井在水轮机负荷变化时的水力学特性,以漾洱水电站调压井为研究对象,通过数值法计算调压井稳定断面面积、阻抗孔尺寸、最高水位和最低水位,同时为了论证数值法可行性,采用调节保证计算机组转速、蜗壳压力和尾水管压力,且以模型试验进一步分析调压井水力学特性.结果表明:调压井的稳定断面面积为688.134 m~2,阻抗孔直径为4.50 m,最高涌波水位低于调压井顶高程2.120 m,最低涌波水位高于调压井底板5.541 m;蜗壳最大压力水头升高值为67.85 m,上升率为29%;机组转速上升值为350.7 r/min,上升率为40%;尾水管最低压力水头为0;蜗壳压力、机组转速和尾水管压力在安全可靠、经济合理范围内;调压井水流稳定,流态良好,没有产生旋涡,没有出现负压,阻抗孔上下压力差较小.因此调压井水力学特性良好,调压井体型是合理的.     

压力管道对带气垫调压室

高水头长引水系统水电站中人们越来越青睐于修建气垫调压室。作为性能优越的气垫调压室，由于修建于山体内部，可尽量靠近厂房，但其稳定横断面积往往是常规调压室横断面积的几倍到几十倍，在调压室选趾时，不得不考虑调压室和厂房之间的相互影响。本文从压力管道长度对带气垫调压室引水系统过渡过程的影响方面着手研究怎样合理布置气垫调压室。     

博瓦水电站尾闸室替代尾水调压室计算研究

采用瞬变流计算方法,论证了博瓦水电站不良地质条件下采用尾闸室替代尾水调压室设计方案的可行性,给出了水力计算原理和计算内容。博瓦水电站尾闸室替代尾水调压室后电站调节保证计算满足设计规范要求,机组丢弃负荷后的尾水管最大真空度3.30 m,电站输水系统小波动是稳定的。尾闸室替代尾水调压室可以避免不良地质条件下大尺寸尾水调压室开挖带来的施工风险。     

尾水调压室位置对抽水蓄能电站过渡过程的影响

尾水调压室位置的选择与优化是电站设计中影响调节保证计算的重要因素。基于特征线法针对调压室不同的位置分别建立了某抽水蓄能电站的输水系统和水轮机调节系统的水力-机械数值仿真模型,对由于位置变化带来的机组过渡过程进行敏感性分析。仿真结果表明:当尾水调压室位于岔管之前时,由于布置位置更靠近机组且每条支管都直接与调压室相连,对于相继甩负荷工况下尾水管真空度有较为明显的改善作用;不同大小的阻抗孔面积对于过渡过程计算也有相应的影响。通过调压室位置选择为机组过渡过程中尾水管真空度优化提供了研究思路和依据。