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文檔簡介
1、向家壩水電站是金沙江下游水電生產基地最后一級水電站,電站施工人員及當?shù)厝罕姺从诚蚣覊嗡娬居?012年10月12日中孔泄洪時,中控室聲振、下游建筑物云天化幼兒園樓道里門體和窗戶有連續(xù)晃動響聲,當中孔無下泄流量,振動基本消失。因此研究閘門泄流對消力池脈動壓強分析,可以為向家壩泄洪推薦閘門運行管理方式提供一定依據(jù),對經濟發(fā)展,環(huán)境的保護具有極其深遠的意義。本文主要是以向家壩消力池為研究對象,以監(jiān)測實際數(shù)據(jù)為基礎,率定合理的數(shù)學模型,通過用
2、Fluent軟件計算,模擬向家壩不同泄流泄洪情況下消力池脈動壓強特性。
本研究主要內容包括:⑴中孔泄流,總泄流量為4825m3/s,左池泄量為3002m3/s,右池泄量為1823m3/s。左消力池各測點壓力過程線和脈動壓力過程線。消力池底板處0+135m水流壓力范圍為250kPa~330kP,脈動壓力范圍為-50kPa~49kPa。消力池底板處0+161m,水流壓力范圍為210kPa~320kPa,脈動壓力范圍為-35kPa~
3、35kPa。通過對比分析兩個監(jiān)測點發(fā)現(xiàn),脈動壓力隨著距離的增加而減少,這說明水流的消能主要集中在消力池前端。消力池邊墻監(jiān)測點實測主頻為1.23Hz,消力池邊墻監(jiān)測點計算主頻為1.45Hz,由消力池地板監(jiān)測點實測主頻為2.45Hz,消力池地板監(jiān)測點計算2.56Hz,實測與計算結果基本符合。⑵通過數(shù)模共進行了29組運行方式,單池流量從800m3/s增加到24330m3/s,幾乎涵蓋本工程所有的泄洪工況。研究結果表明隨著泄洪流量的增加,引起泄
4、洪振動的壓強先迅速增加,單池流量大于4000m3/s左右,增加速度明顯減慢。⑶通過功率譜密度與相關函數(shù)計算,頻域結果分析表明,左消力池底板各測點脈動壓力主頻小于1Hz,泄流水流屬于低頻脈動水流。⑷隨著流量增加,表中孔中隔墻底部及邊墻脈動壓力主要集中5Hz以內,消力池底板脈動壓力主要集3Hz以內,上部脈動壓力頻率部分超4.5Hz,可達到8.0Hz隨著流量的增加,消力池底板主頻增加較慢,消力池邊墻和表中孔隔墻上部主頻增加較快。⑸針對不同閘門
5、泄流量對消力池脈動壓強特性及推薦閘門的運行方式的研究,結果表明:對于表孔和中孔泄流量為800m3/s時,推薦閘門管理運行方式為表孔①號閘門與⑥號閘門全部局開;對于表孔和中孔泄流量為2000 m3/s時,推薦閘門管理運行方式為表孔①號閘門至⑥號閘門全部局開。對于表孔和中孔泄流量為3000m3/s時,推薦閘門管理運行方式為表孔②號閘門,表孔③號閘門,表孔④號閘門,表孔⑤閘門局部開啟。對于表孔和中孔泄流量為4000m3/s時,推薦閘門管理運行
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