不同结构形式调压室的水力过渡过程的计算研究

摘要

现阶段水电站水力过渡过程理论从总体来看已经比较成熟,但随着科学技术的发展以及社会需求能力的提高,大中型以及复杂地质条件下建设的水电站往往出现引水隧洞太长、水流惯性极大,调压室水位波动过大等不利因素,这就使过渡过程的研究面临一些新的问题。因此在水力过渡过程的研究中必须充分考虑各方面因素的影响,选择合适的调压室类型以及正确的导叶关闭方式,只有这样才能建立起技术参数与经济指标之间的链接分析系统,才能达到科学合理的规划、设计、建设引水发电式水电站。
　　本文在发电引水系统中设置简单式和阻抗式两种不同结构形式的调压室,通过对其水力过渡过程的研究与分析,比较得出各自的使用条件和优缺点。具体研究内容为：首先利用特征线法结合工程实例建立发电引水系统水力过渡过程分析的数学模型,包括系统中各衔接段的边界条件。然后用Fortran语言编写程序计算出水力过渡过程研究所需的特征值如:蜗壳末端的压力值、隧洞末端的压力值以及调压室水位波动的最大最小值等。最后通过比较计算结果,分析阻抗式调压室和简单式调压室各自的特点。为了进一步透彻的研究两种调压室,本文还拟定了几种不同的导叶关闭方式,经计算发现合理的导叶关闭方式对整个发电引水系统的安全稳定起着至关重要的作用。

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1.绪论

1.1研究水力过渡过程的意义和目的

1.2水力过渡过程研究的现状与方法

1.3研究调压室的意义和国内外的发展状况

1.4本文的主要研究内容

1.5本章小结

2.水力过渡过程计算的基本理论与方法

2.1水力过渡过程计算的基本假定

2.2运动方程

2.3连续方程

2.4特征线方法

2.5水锤波的传播速度

2.6调压室

2.7调压室水位波动计算的解析法

2.8本章小结

3．边界条件的建立

3.1.管系的分段

3.2上游水库节点

3.3下游节点

3.4进口节点

3.5串联管道节点

3.6分岔管道节点

3.7管段末端为阀门

3.8阻抗式调压室边界

3.9简单式调压室边界

3.10水轮机组单位参数和边界条件

3.11本章小结

4.水轮机特性的处理

4.1水轮机效率的换算

4.2单位参数的修正

4.3水轮机特性数据的获得和存储

4.4水轮机特性数据的取用

4.5本章小结

5.实例分析

5.1基本资料

5.2相关参数

5.3计算依据和准则

5.4导叶关闭方式

5.5标准单位参数表

5.6计算工况

5.7不同结构形式调压室水力过渡过程的计算

5.8.导叶关闭方式对水力过渡过程的影响

5.9本章小结

6.结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录1

附录2