氣墊式調壓室水力過渡過程的計算研究.pdf

1、水電站有壓引水系統(tǒng)的非恒定流現(xiàn)象直接影響到水電站的安全穩(wěn)定運行，所以對引水系統(tǒng)非恒定流的研究是水電站設計、運行、控制的重中之重，主要集中在對壓力管道水錘壓力波動和調壓室內水位波動的分析研究。
　　本論文的主要內容將圍繞以下幾個方面展開：
　　(1)針對帶有氣墊式調壓室的水電站工程實例，選取電站運行過程當中可能出現(xiàn)的各種不利工況，結合氣墊式調壓室的特點，運用特征線法建立水電站有壓引水系統(tǒng)的基本數(shù)學模型以及可能出現(xiàn)的各種邊界條件

2、，包括進出口邊界、串聯(lián)管邊界、分岔管邊界、閥門處邊界、氣墊式調壓室邊界以及水輪機邊界等，并編寫計算程序。將有壓引水系統(tǒng)中的非恒定流的兩種波動(即水錘壓力波動和調壓室質量波動)進行聯(lián)合計算，采用這種方法既能提高計算結果的精確度，又能最大限度的揭示氣墊式調壓室有壓引水系統(tǒng)非恒定流的內在規(guī)律。
　　(2)計算不同導葉關閉時間下的氣墊式調壓室水位波動，氣室絕對壓力，隧洞末端壓力，蝸殼末端壓力以及機組轉速變化，結果表明導葉關閉時間的不同取值

3、對蝸殼末端最大內水壓力，其峰值出現(xiàn)的時間以及機組轉速最大上升率有顯著的影響，最優(yōu)導葉關閉時間并不是越長越好，要保證蝸殼末端最大內水壓力盡可能小，又能使機組轉速最大上升率滿足設計要求。
　　(3)氣墊式調壓室參數(shù)對水力瞬變過程也有一定的影響，將多方指數(shù)和初始氣室高度作為考慮因素，運用控制變量法得出相同初始氣室高度下不同多方指數(shù)對水力瞬變過程的影響，得出不同多方指數(shù)的應用條件；增大初始氣室高度有利于降低調壓室整體高度，減小總的開挖量，

4、但是會降低調壓室內最低涌浪值，要確保調壓室內最低涌浪始終高于調壓室內最低限制水位，避免由于調壓室內水位過低引起氣體進入引水管道。
　　(4)通過工況Ⅰ和工況Ⅱ的計算已經確定調壓室的參數(shù)，利用工況Ⅲ來確定和驗證調壓室的最低涌浪值和調壓室的底板高程。結果表明：相對于工況Ⅰ和工況Ⅱ，工況Ⅲ的調壓室最低涌浪值是最低的，但距離調壓室底板的距離完全符合要求。
　　本文通過對計算結果的分析確定了合理的導葉關閉方式以及氣墊式調壓室的參數(shù)對水