水力过渡过程

摘要： 长距离有压输水管道因水流条件复杂而容易产生水锤现象,进而导致管道系统产生振动或者爆裂。为满足实际输水需要,保证输水管线安全运行,采用特征线法,利用水锤数值模拟软件建立长距离输水管线水锤计算基本模型,通过对引汉济渭二期工程北干线黄池沟配水枢纽至板桥出水池段输水管道系统稳定运行状态、调整运行状态、检修切除管段运行状态(分水口控制流量、分水口控制开度)和爆管时4种工况下的水锤现象及变化规律进行了分析研究,确定了阀门最优启闭规律和操作规程。

摘要： 冬奥会延庆赛区造雪引水及集中供水工程具有小流量、长距离、高扬程、纵坡大等特点,造成水力过渡过程不同于常规工程的计算特征,依据计算,叙述和分析了空气阀布置方案及空气阀、泄压阀等防水锤设备选择的特点.对长距离、高扬程输水系统的过渡过程计算与水锤防护设备的选择具有一定的借鉴作用.

摘要： 为探究导叶关闭过程中接力器特性对蜗壳压力、尾水管压力及机组转速的极值与时程的影响,以国内某引水式水电站为研究对象,基于特征线法建立了水力过渡过程计算仿真模型,并在导叶关闭过程中考虑了迟滞与缓冲过程,结合真机甩负荷试验数据对模型进行验证,开展了考虑接力器特性的导叶关闭规律与未考虑接力器特性的导叶关闭规律对调保参数影响的对比分析,并对迟滞时间的敏感性进行分析.结果表明,迟滞过程主要影响机组的转速上升率,迟滞时间越长,转速上升率越大,但对蜗壳压力和尾水管压力的时程及极值影响较小;由于缓冲过程发生时间较晚,故对调保参数极值没有影响,但对导叶关闭末期蜗壳压力与尾水管压力的时程影响较大.研究成果可为水力过渡过程导叶关闭规律的模拟仿真提供参考.

摘要： 通过建立水电站水力过渡过程数学模型,采用Visual C++与Fortran语言在Windows平台下进行混合编程,开发了水力过渡过程通用仿真计算软件。计算结果表明:对于常规水电站的水力过渡过程计算,软件具有较强的通用性和有效性,可为工程实践提供指导。

摘要： 为明确某水电站压力前池体型设计能否满足水力过渡过程要求,以某水电站无压引水渠-前池系统为研究对象,采用非恒定RNG k-ε湍流模型,对机组全甩负荷、最后一台机组增负荷两种工况下,压力前池及前部无压引水渠道段水流非恒定流动进行了三维数值计算。分析了两种典型工况下,压力前池内的水位变化过程,最高和最低涌波水位及前池内的流态、流速变化情况。结果表明:压力前池体型设计合理,RNG k-ε湍流模型在水力过渡过程评估中有广泛应用前景。

摘要： 为研究高寒高海拔地区水电站水力过渡过程,以位于海拔4 000 m以上的西藏拉洛水利枢纽工程德罗水电站为例,建立了德罗水电站引水发电系统水力过渡过程计算模型,计算分析了各种运行条件下机组甩负荷工况,优化了导叶关闭规律并确定了机组最高转速上升率、蜗壳末端最大动水压力以及尾水管最大真空度等调节保证控制参数。结果表明:德罗水电站导叶关闭规律采用的一段式9.5 s直线关闭规律能够保障水电站在正常运行以及超发11.6%额定出力运行条件下的安全。研究成果可为高海拔、长距离引水式电站的设计提供参考。

摘要： 由于管线较长、沿线地形地势复杂,长距离输水管道工程的管道水力和水锤计算是工程研究的重点与难点。本文以引汉济渭二期工程北干线黄池沟至板桥出水池段为例,对系统起运过程、停运过程、由设计流量运行过渡到最小流量运行、由最小流量运行过渡到设计流量运行,以及一根管按设计流量运行而另一根管零流量的并管运行等不同工况进行了计算。计算结果表明压力管道内正负压力都在允许范围内。

摘要： 本文通过对长白县备用水源管线工程水力过渡过程的研究,模拟了重力流长距离输水系统在运行过程中可能出现的水力过渡过程,通过相关计算为输水管线整体运行调节、水锤防护措施的选择等提供科学依据和建议,同时也为类似重力流输水管线水力过渡过程计算和相关工程设计起到了一定的参考作用。

摘要： 结合梅州抽水蓄能电站的下游调压室设计内容,通过水力过渡过程计算结果,确定阻抗孔孔径,对调压室的体型进行了优化,调压室最高和最低涌浪水位、蜗壳进口最大压力和机组转速最大上升率满足规范和电站安全运行的要求,梅州抽水蓄能电站的下游调压室阻抗孔孔径取6.0 m,调压室直径取17.0 m是较为合适的。

摘要： 根据水力过渡过程分析,当机组甩负荷或关闭阀门时,有压隧洞将产生水锤现象,挤压支洞内空气,造成支洞内气压过大,对隧洞安全造成一定影响.文章通过理论计算分析,对永久支洞保温大门进行改造,解决了隧洞进排气问题.

摘要： 水电站设计中普遍会遇到水力过渡过程问题,如引水系统非恒定流,水锤计算、机组和调速器的稳定性和动态特性等,这些水力过渡过程是水、机、电系统相互影响、相互制约的联合过渡过程,其计算的合理与否关系到输水系统的优化设计、水电站的安全运行及供电的质量.特别是缺电少电的偏远地区,对于孤网中的骨干电源电站,必须根据电站引水系统特性和机组参数,对各种工况甩负荷进行仿真计算,以优化机组的关闭规律、整定调速器参数,为分析评价机组的安全性提供可靠依据.

摘要： 本文首先从计算原理、软件开发平台、构架等方面介绍了华东院联合国内外高校及科研单位在诸多工程实践验证的基础上开发出的复杂水道系统水力—机械一体化过渡过程软件系统(HYSIM),然后与国内外同类型软件在抽蓄电站过渡过程计算方面进行了对比分析,明确其先进性,最后结合工程实例说明该软件仿真计算准确度较高,能够较好地满足抽蓄电站水力过渡过程计算需求.

摘要： 抽水蓄能电站具有启动停机频繁、一机多用、工况变换多的特点,工况变换过程中管道压力、机组转速变化剧烈.本文根据荒沟抽水蓄能电站的水道系统及机组模型验收后的特性曲线,选择导叶的开启关闭规律,进行了电站系统水力过渡过程计算,对机组的水轮机启动、甩负荷及水泵启动、掉电等工况进行了计算模拟,得到了系统沿程的最大、最小压力及机组的最大转速上升,分析了引水、尾水调压室的最高、最低涌浪水位,研究成果为电站工程的设计和最终安全可靠运行提供技术支撑.

摘要： 锦屏二级水电站是雅砻江上水头最高、装机规模最大的引水式水电站,输水系统水力学具有过渡过程复杂及运行调度难度大等特点.本文首先介绍了针对复杂水道系统开发的“水-机-电”一体化仿真计算平台,该平台采用结构矩阵计算方法、模块化建构思路,能够较好地进行过渡过程模拟.基于该仿真平台,以锦屏二级水电站为依托,开展了全过程水力过渡过程仿真计算分析研究工作,主要有优化调压室体型,确定输水发电系统内水压力取值以及机组不同并网运行方式情况下的水力干扰程度等工作;现场还开展了机组甩负荷试验和输水系统原位监测,验证了仿真平台的准确性.为满足电站并网运行灵活性的要求,提出了水力-机械协同工作的“时间窗口”智能调控方法,极大地缩短了电站运行工况转换时机组调度间隔时间,提高了机组运行的灵活性.研究成果可以为长引水式电站的设计和运行提供参考与借鉴.

摘要： 本文首先从计算原理、软件开发平台、构架等方面介绍华东院联合国内外高校及科研单位在诸多工程实践验证的基础上开发出的复杂水道系统——水力-机械一体化过渡过程软件系统(HYSIM),然后与国内外同类型软件在抽蓄电站过渡过程计算方面进行对比分析,明确其先进性,最后结合工程实例说明该软件仿真计算准确度较高,能够较好地满足抽水蓄能电站水力过渡过程计算需求.

摘要： 广东阳江抽水蓄能电站目前处于可行性研究阶段，部分基础资料尚不明确，应重视输水发电系统布置（如机组安装高程、引水支管长度、尾水支管长度、引水支管直径、尾水支管直径和输水管道糙率等）对水力过渡过程主要控制参数（蜗壳末端最大压力、尾水管进口最小压力和机组最大转速上升率）影响的敏感性分析，提高设计方案对后续可能变动的适应性。

摘要： 一管多机电站由于多台机组共用引水管道,对电站的过渡过程带来复杂影响,本文以GIBE Ⅲ水电站为例,分析了一管五机系统的水力过渡过程,给出了系统压力极值和机组最大转速上升,并分析了调压井面积和机组转动惯量对系统极值和运行稳定性的影响.

摘要： Rudbar水电站装设2台混流式机组,电站水头高、引水系统长,受地形条件限制,调压室距机组较远,设置双调压室.针对电站布置型式,利用数学模型,对引水发电系统水力过渡过程进行了计算分析研究,同时进行设置双调压室与两台机组共一调压室布置型式对电站过渡过程的影响对比分析,为该水电站的设计及安全稳定运行提供技术依据,对类似工程也有一定的参考价值.

摘要： 本文结合阜康抽水蓄能电站工程实例,通过数值计算分析了不同水泵水轮机全特性曲线对大波动、水力干扰、小波动过渡过程的影响;研究了在不同水力设计技术的机组全特性曲线下,过渡过程主要控制性参数的定量差别和变化趋势.结果表明,不同水泵水轮机全特性曲线造成的计算结果差异主要是由转轮本身过流特性造成的,不同水力设计技术的水泵水轮机曲线带来的计算结果差异较为明显.在抽水蓄能电站的前期调节保证设计中,需重视全特性曲线的选择.

摘要： 本文根据某中水头供水泵站的设计及泵组失电过渡过程的计算分析及技术研究,提出了解决泵站过渡过程满足规范要求的办法.

摘要： 本发明公开了一种岩塞爆破水气过渡过程水力特性的计算方法，针对岩塞体后隧洞为无压明渠流的爆破工程输水系统，根据水气两相流动的输水管道内实际气体与液体的流动特性，建立水气两相流动流量连续性方程、流量与水位关系方程、水头平衡方程、通风竖井排气方程、理想气体状态方程等方程组成的数学模型，联立以上方程可对岩塞爆破水气过渡过程水力特性进行计算，通过模拟计算可得到岩塞爆破工程输水管道及通风建筑物的排气过程、气体压力、水体压力、气体质量、涌浪高度等水力特性的变化过程。本发明提供的数学模型实现了岩塞爆破工程输水管道水气过渡过程水力特性的精确计算，为岩塞爆破工程的设计和安全运行提供了理论依据。

摘要： 本发明公开一种水力机械过渡过程全自动内流分析方法，包括以下步骤：S1、获取水力机械的流体域，基于所述流体域进行三维建模和网络划分，获取网络节点信息；S2、基于所述网络节点信息进行筛选处理，获得第一参数的数值；S3、基于所述相关参数的数值进行计算，获得第二参数的数值；S4、通过更改所述网络节点信息，预处理后改变边界条件，完成水力机械过渡及全自动内流分析。本发明准确预测了水力机械过渡过程中转速的变化规律，增加了过渡过程计算的准确性，还可以批量处理水力机械启停过渡中每一步的内流变化图，方便快捷，使过渡过程内流变化更加直观；根据不同的计算需求，个性化定制输入输出参数和可视化内容。

摘要： 本发明公开了一种岩塞爆破水气过渡过程水力特性的计算方法，针对岩塞体后隧洞为无压明渠流的爆破工程输水系统，根据水气两相流动的输水管道内实际气体与液体的流动特性，建立水气两相流动流量连续性方程、流量与水位关系方程、水头平衡方程、通风竖井排气方程、理想气体状态方程等方程组成的数学模型，联立以上方程可对岩塞爆破水气过渡过程水力特性进行计算，通过模拟计算可得到岩塞爆破工程输水管道及通风建筑物的排气过程、气体压力、水体压力、气体质量、涌浪高度等水力特性的变化过程。本发明提供的数学模型实现了岩塞爆破工程输水管道水气过渡过程水力特性的精确计算，为岩塞爆破工程的设计和安全运行提供了理论依据。

摘要： 本发明提供一种模块化的高精度水力过渡过程预测方法，包括如下步骤：S1)分解输水发电系统；S2)构建输水发电系统中各个独立简单元素的元素矩阵；S3)构建整个输水发电系统的综合矩阵；S4)选定时间步长；S5)计算输水发电系统初始稳定状态；S6)计算输水发电系统每个时间步长下的系统状态，获得预测的系统压力和水位极值。本发明的优点为：节省人力物力，具有较高精度计算结果，能够更好地为工程建设服务。

摘要： 本发明涉及一种流态多样的供水系统水力过渡过程特性预测方法，其特征在于：S1、确定供水系统中的有压流段、明渠流段和明满流交替流段；S2、确定水力过渡过程中每一个计算时步的计算时间步长；S3、将供水系统中的明渠流段、明满流交替流段采用虚拟有压流流态近似为有压流段，从而将整个供水系统化为全部有压引水系统，求解该供水系统的初始状态；S4、将明渠流段和明满流交替流段按照已确定的计算时间步长进行时间分层，确定所需计算的时间层数；S5、计算供水系统在每个计算时间步长下的瞬时状态，直到全部有压引水系统达到稳定状态，获取整个水力过渡过程中典型部位的水力特性。本发明适用于布置型式多样的供水系统。

摘要： 本发明提供一种水电站消除水力过渡过程压力升高的系统及方法，该系统中，进水主阀上游的进水主管与泄水管之间通过支管连通设置，支管上设置有水击阀，水击阀的阀前和阀盖腔通过水力控制管路相连通，且水力控制管路上还设置有高压导阀，水击阀上引出有泄压管，泄压管的引出至集水沟或集水井，且泄压管上设置有电磁导阀，水击阀的上游处设置有用于检测水压的压力传感器，压力传感器和电磁导阀均与电气控制箱相连。将具有双重防护功能的水击阀应用在长引水系统的水电站中，设置水击阀通过水力自动控制系统及电子自动控制系统进行水力过渡过程压力升高防护，简单可靠，克服了现有技术的不足。属于水电站防护技术领域。

摘要： 本发明提供一种模块化的高精度水力过渡过程预测方法，包括如下步骤：S1)分解输水发电系统；S2)构建输水发电系统中各个独立简单元素的元素矩阵；S3)构建整个输水发电系统的综合矩阵；S4)选定时间步长；S5)计算输水发电系统初始稳定状态；S6)计算输水发电系统每个时间步长下的系统状态，获得预测的系统压力和水位极值。本发明的优点为：节省人力物力，具有较高精度计算结果，能够更好地为工程建设服务。

摘要： 本发明提出了一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法和装置，包括水箱、进水管、引水管，模型机组，所述水箱中设置有高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器既作为控制水位的装置又作为模拟机组阀门迅速关闭或开启时的水面稳压消能装置，使消除水位波动产生的溢流水从独立于引水管和模型机组之外的管道排出。本发明通过增设高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器，解决了机组阀门开度变化时，水箱来流量与出流量无法同步的问题；本发明水箱水位调节方便、稳定，操作简单，大幅提高了水力过渡过程模型试验的精度。

摘要： 本实用新型提供一种水电站消除水力过渡过程压力升高的系统，该系统中，进水主阀上游的进水主管与泄水管之间通过支管连通设置，支管上设置有水击阀，水击阀的阀前和阀盖腔通过水力控制管路相连通，且水力控制管路上还设置有高压导阀，水击阀上引出有泄压管，泄压管的引出至集水沟或集水井，且泄压管上设置有电磁导阀，水击阀的上游处设置有用于检测水压的压力传感器，压力传感器和电磁导阀均与电气控制箱相连。将具有双重防护功能的水击阀应用在长引水系统的水电站中，设置水击阀通过水力自动控制系统及电子自动控制系统进行水力过渡过程压力升高防护，简单可靠，克服了现有技术的不足。属于水电站防护技术领域。

摘要： 本实用新型提出了一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱装置，包括水箱、进水管、引水管，模型机组，所述水箱中设置有高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器既作为控制水位的装置又作为模拟机组阀门迅速关闭或开启时的水面稳压消能装置，使消除水位波动产生的溢流水从独立于引水管和模型机组之外的管道排出。本实用新型通过增设高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器，解决了机组阀门开度变化时，水箱来流量与出流量无法同步的问题；本实用新型水箱水位调节方便、稳定，操作简单，大幅提高了水力过渡过程模型试验的精度。