抽水蓄能電站攔污柵流激振動研究.pdf

1、抽水蓄能電站攔污柵由于流激振動而破壞的情況時有發(fā)生，目前對攔污柵研究主要靠實驗，而以往實驗中，受材料和條件的限制，很少發(fā)現(xiàn)整體攔污柵水彈性流激振動試驗，本文結(jié)合蒲石河抽水蓄能電站工程實際，通過水彈性模型試驗和有限元計算，對抽水蓄能電站攔污柵流激振動進(jìn)行了研究。 (1)研制了用于模似攔污柵流激振動的材料，柵條模型材料的實際密度比理論密度小5.64％，實際彈性模量比理論彈性模量小0.68％，在密度和彈性模量上勻較好地滿足試驗要求；

2、 (2)研制了基于Matlab的振動信號處理系統(tǒng)，克服了儀器捆綁軟件的功能束縛，對流激振動采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行專門分析，高效正確地處理大量實驗數(shù)據(jù)，獲取較好的分析效果顯得十分重要； (3)按重力一彈性相似原則，對攔污柵進(jìn)行整體水彈性流激振動試驗，測量了60個應(yīng)變片24個工況的攔污柵流激振動情況，試驗表明：無論上、下庫攔污柵，都是最低庫水位攔污柵處水流呈現(xiàn)擴(kuò)散流態(tài)時，為攔污柵流激振動的控制工況。本實驗，上庫攔污柵測到的最大應(yīng)變根方

3、差約為下庫攔污柵相應(yīng)值的3倍?？傮w而言，柵條是整柵的薄弱環(huán)節(jié)； (4)整體攔污柵水彈性相似模型試驗測到的最大就應(yīng)變方差約為單柵條水彈相似模型的3倍。整柵需考慮復(fù)雜流態(tài)和結(jié)構(gòu)耦合對振動的影響。所以單柵條水彈性相似試驗不能可靠地預(yù)報攔污柵的流激振動。當(dāng)前，預(yù)報攔污柵流激振動的比較可靠的方法是整柵水彈相似模型試驗； (5)根據(jù)整體攔污柵水彈性模型試驗結(jié)果，通過分析表明，上庫攔污柵抽水工況攔污柵振動的主要振源不是周期性旋渦力。上

4、庫攔污柵發(fā)電工況與下庫攔污柵各工況，攔污柵有些構(gòu)件的主要振源不是周期性旋渦力，有些構(gòu)件的主要振源是周期性旋渦力； (6)計算了文中柵條超弛振動的臨界流速為11.7m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原型各工況的流速，文中攔污柵不會出現(xiàn)超弛振動； (7)對柵條的疲勞壽命進(jìn)行了估算，柵條的疲勞壽命為392年，不會出現(xiàn)疲勞破壞。 (8)應(yīng)用Levin公式和有限元法計算了單根柵條在水中的固有頻率，兩者差距較小，應(yīng)用有限元法，分別計算了應(yīng)用低