氣墊式調(diào)壓室過渡過程的計算研究.pdf

1、氣墊式調(diào)壓室又稱氣壓式調(diào)壓室，世界上第一座氣墊式調(diào)壓室是在挪威的Driva水電站建成于1973年，在我國，真正意義上的氣墊式調(diào)壓室應(yīng)用和研究工作起始于上世紀(jì)末，本世紀(jì)初。鑒于氣墊式調(diào)壓室在我國的應(yīng)用才剛剛開始，所需研究的問題較多，難以一一涉及，本文僅就氣墊式調(diào)壓室的過渡過程計算所涉及的幾個問題進(jìn)行了研究。 (1)氣墊式調(diào)壓室的水位涌浪計算常規(guī)調(diào)壓室的水力計算要計算室內(nèi)最大、最小壓力，即最高涌浪和最低涌浪，并在計算結(jié)果上加一安全余

2、度來確定調(diào)壓室的尺寸。氣墊式調(diào)壓室也是按同樣的原則確定其尺寸的，在恒定流時，氣體體積和壓力之間的變化規(guī)律符合波義耳氣體定律，但是在引水系統(tǒng)過渡過程中，調(diào)壓室內(nèi)發(fā)生大波動時，氣墊式調(diào)壓室內(nèi)氣體動態(tài)特性具有一定的復(fù)雜性，所以在進(jìn)行氣墊式調(diào)壓室的波動計算時，首先必須盡可能遵循壓力和體積實際的變化規(guī)律，建立正確的數(shù)學(xué)模型，其次，還要確定初始?xì)馐腋叨?、初始?xì)馐覊毫Φ恼_取值。從而得到氣墊式調(diào)壓室的水位涌浪的計算辦法。 (2)氣墊式調(diào)壓室引

3、水系統(tǒng)的水錘計算水錘計算采用特征線法。除了應(yīng)用連續(xù)方程和動力方程外，要充分考慮到氣墊式調(diào)壓室的工作特點，正確處理電站引水系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種邊界條件，重點建立了氣墊式調(diào)壓室的邊界條件方程，水輪機(jī)邊界考慮了機(jī)組轉(zhuǎn)速變化對水錘壓力升高的影響。 (3)氣墊式調(diào)壓室波動穩(wěn)定斷面的確定穩(wěn)定斷面研究是氣墊式調(diào)壓室研究中最主要內(nèi)容之一。由于滿足氣墊式調(diào)壓室水位波動穩(wěn)定所需的控制斷面很大，往往為常規(guī)調(diào)壓室的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且不利于

4、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。本文提出的氣墊式調(diào)壓室穩(wěn)定斷面計算公式，對合理減少穩(wěn)定斷面、節(jié)約工程投資尤為重要。 (4)氣墊式調(diào)壓室算例對一個真實電站先進(jìn)行設(shè)置常規(guī)調(diào)壓室的過渡過程計算，再設(shè)計選用氣墊式調(diào)壓室，全面重點的進(jìn)行了氣墊式調(diào)壓室過渡過程的計算分析，通過比較進(jìn)一步說明氣墊式調(diào)壓室存在的優(yōu)缺點，提出研究氣墊式調(diào)壓室過渡過程進(jìn)一步應(yīng)深入的工作。 上述幾方面內(nèi)容的創(chuàng)新點就在于，實現(xiàn)了對氣墊式調(diào)壓室過渡過程的全面系統(tǒng)的研究，較好地解決了設(shè)有