长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究

为研究采用集中供水布置型式的长引水道高水头电站蜗壳进口端内水压力极值工况及其内在影响机理,在相同上下游水位的前提下,以有压输水系统瞬变流分析的特征线法(MOC)为基础,融合跟踪机组运行轨迹的单纯形寻优法以及系统状态方程,对单台和两台机组在不同负荷时的甩荷工况进行过渡过程数值模拟计算。结果表明:单机、两机以20%额定功率运行甩荷后易发生首相水锤,为蜗壳进口断面内水压力的极值工况。蜗壳进口端内水压力极值出现在导叶小开度运行时甩部分负荷的工况。蜗壳进口断面内水压力初始值和极值大小与机组负荷相关,机组初始出力越少,引水系统中水头损失越小,蜗壳进口端初始压力越高,甩荷后该断面内水压力值越高,且部分负荷运行甩荷后压力衰减速度越慢。机组运行方式对蜗壳进口端内水压力值及峰值出现时间有一定影响。研究成果可为同类型水电站的设计和运行维护工作提供参考。

上游调压室理想阻抗孔面积选择的影响因素分析

针对设置上游阻抗式调压室的引水发电系统,利用特征线法进行大波动过渡过程计算,模拟并分析了引水隧洞长度、两种导叶关闭规律、输水管道糙率以及机组转动惯量对水力过渡过程中调压室理想阻抗孔面积取值的影响。结果表明:在保证其他条件不变的情况下,引水隧洞长度、机组转动惯量以及管道糙率的取值越大,理想阻抗孔的面积越小;先慢后快的导叶关闭规律对阻抗孔面积取值的影响较先快后慢的关闭规律更大。结论对实际工程设计具有参考价值。

两机共用的尾水调压室水力特性试验研究

针对两台机组共用的尾水调压室进行了水力特性试验，研究了尾水调压室流量比、阻抗孔口中水流方向及孔口形状对尾水调压室水头损失系数的影响．试验结果表明，阻抗式尾水调压室的水头损失系数并不是现有文献所描述的那种仅与孔口形状和水流方向有关的常数，而是一个与流量比有关的变量．

有长连接管的阻抗式调压室阻抗损失系数研究

对有长连接管的阻抗式调压室进行了详细的水力试验 ,研究了连接管尺寸、水流流态和流量比对调压室阻抗系数的影响 ,给出了调压室阻抗损失系数关于流量比的拟合公式和关系曲线 .

双向水流侧式进出水口分流墩研究

研究了双向水流侧式进出水口分流墩与进出水口水力性能之间的关系 .通过水工模型试验比较 ,研究分流墩形状及其布置方式对进出水口各孔流道中流量和流速分布以及水头损失系数的影响 .针对抽水蓄能电站库水位变化幅度大 ,在发电和抽水工况下进出水口水流方向相反的特点 ,拟定了多个试验方案 ,并对每个方案在高水位及低水位时不同水流方向情况下的水力性能进行试验比较 .研究表明 。

有长连接管调压室水头损失系数计算方法研究

研究具有长连接管的阻抗式调压室水头损失系数的计算方法,给出基于Gardel三通水头损失系数经验公式、焊接三通水头损失实验资料以及截面突变管道水头损失资料;得出这种调压室不同流态下水头损失系数的计算方法,并将不同算法得到的调压室水头损失系数分别与水力模型试验结果进行了比较和分析.研究表明,基于Gardel三通水头损失系数经验公式及截面突变管道水头损失系数计算的调压室水头损失系数与试验结果具有较好的一致性.

轴流定桨式水轮机抬机事故分析及防止措施

对小型水电站轴流定桨式水轮发电机组的抬机现象进行了分类，从理论上分析了造成抬机现象的原因，并结合试验研究和现场处理经验，提出了防止抬机事故的几项措施。

UML在水轮机CAD系统分析中的应用研究

介绍了在面向对象的系统分析方法研究中出现的标准建模语言———UML ;并结合工程实际 ,使用UML对水轮机的三维仿真设计系统进行了分析。

通气孔对具有明满流尾水隧洞过渡过程的影响

在由导流洞改建的尾水隧洞中,常常发生明满流交替现象,结合水工模型试验和基于VOF的数值模拟,对与导流洞相结合的尾水隧洞中发生的明满流过渡过程的水力特性和通气孔的作用机理等进行了研究。通过模型试验,分析了尾水隧洞设置通气孔对尾水系统过渡过程的影响,优化了通气孔的布置。通过数值模拟得到了尾水隧洞发生明满流时,部分监测点的压力变化过程曲线和监测断面的流量变化过程及通气孔的风速变化等,验证了通气孔减缓明满流的作用,并对通气孔的尺寸进行了优化分析。

溪洛渡水电站尾水系统水力动态特性试验研究

结合溪洛渡水电站引水发电系统整体水工模型试验，揭示了水电站三机一室一洞典型尾水系统布置条件下的一些特殊的水力动态特性，试验表明，模型试验中所发现的一些动态水力特性，如调压室涌波的伴生振荡、明满流的发生条件、调压室不同连接型式对水锤波的反射等，对工程设计的影响是重要的．其研究成果可为工程设计提供更为可靠的设计依据．

矩形调压室连接型式的研究

针对 3台机组合用 1条有压尾水隧洞的矩形阻抗式尾水调压室底部流道的体型进行了优化试验研究 .研究了 3种典型的底部流道体型的水头损失 ,以及机组负荷变化情况下不同的底部流道体型的水头损失与分流比的关系 .结果表明 ,尾水调压室阻抗隔板下设曲线形分岔方案的流态较好 ,与常规无分岔的方案相比 ,减少水头损失约 50 % 。

导叶关闭规律对抽水蓄能电站过渡过程的影响

为了研究机组导叶关闭规律对抽水蓄能电站过渡过程的影响,现以国内某抽水蓄能电站为例,对比分析了延时直线关闭规律较传统的直线关闭和折线关闭规律的优点,并对延时时间Tm和总有效时间Ts进行了大波动过渡过程分析。研究表明:延时直线关闭规律在降低蜗壳压力上升方面效果更加显著,并且该方法只有两个控制因素,易于优化处理。最后为该抽水蓄能电站提出了较优的导叶关闭方案。

台州电厂循环水泵前池泥沙淤积模型试验研究

针对台州电厂循环水泵前池各种可能的改造方案进行了模型试验 ,根据模型试验的结果确定了工程量小、可明显改善循环水泵工作条件的改造方案 .试验结果表明 ,根据椒江泥沙特点所确定的泥沙运动相似条件及所选择的模型沙是合理的 。

水泵进水流道水工模型试验研究

取水口工程为LNG接收站的重要组成部分之一,取水安全直接影响LNG接收站的正常运行。结合LNG接收站水工模型试验,对LNG接收站取水口的水力特性进行研究。工程采用的钢管桩内取水设计方案在国内较为新颖,属于非常规取水结构。定量地分析水位变化、流速变化、不同泵型流道以及淹没深度变化对取水桩内流态的影响。其研究成果可为工程设计提供更为可靠的设计依据。

双机共用尾水调压室水力特性数值模拟

基于计算流体力学(CFD),对双机共用尾水调压室的几种典型工况进行了数值计算,得到调压室底流速分布、水头损失系数和水流通过两个阻抗孔流进(出)调压室的流量。通过分析各工况的模型内部流动状态,并与模型试验结果进行对比,发现:水流进(出)调压室水头损失系数随流量比增大而增大,且分流工况单台机组运行时损失系数值比两台机组运行时小;单机运行时,水流流经两个阻抗孔进(出)调压室的流量大小不一定相等,且随流量比变化而变化。

绿色水利的创新未来全国大学生水利创新设计大赛回顾与展望

自2009年起每两年举办一届的“全国大学生水利创新设计大赛”,是我国水利类专业大学生的盛会。大赛的主题紧扣国家发展战略,创新贯穿始终,激发了水利相关专业大学生的创新和实践热情,增强了爱水、节水、护水意识,为我国培养越来越多水利创新型人才打下了基础。

基于整体工程观的水利类专业本科毕业设计团队构建和实践

水利类本科毕业设计题目紧密结合水利工程实践,涵盖反映工程特性的诸多研究主题,各研究主题分别从属于工程涉及的各个专业和研究方向。文章以水利水电工程专业的水电站方向为例,结合本科毕业设计选题和过程指导的实践,以水电站的组成建筑物和关键水力学问题为依据,建立与主题相契合的指导团队,提出基于整体工程观的毕业设计团队构建、过程指导和质量控制模式,并应用于毕业设计指导实践,切实提升毕业设计的质量。

阻抗式调压室水头损失系数研究

根据江苏省宜兴抽水蓄能电站尾水调压室局部模型试验结果,研究具有连接管的阻抗式调压室的水力特性,并用查表计算和经验公式计算进行验证,主要研究了连接管中水流方向、连接管道直径以及流量比对调压室水头损失系数的影响.研究表明,模型试验存在一定的误差,在含调压室系统的水力过渡过程计算中,需结合模型试验结果和数值计算结果,确定阻抗式调压室水头损失系数.

“新工科”建设理念下“生产实习”读图模式的创新与实践——以水利水电工程专业为例

"生产实习"是水利水电工程专业的主干实践课程,也是学生走出校门、踏入社会之前的关键衔接,读图是必要的实习单元之一,旨在培养学生阅读和理解水利工程师的第一语言——工程图纸的能力。以"新工科"建设理念为先导,注重实践教学模式的创新和发展,在"生产实习"单元设计中以丰富集中读图的内涵为主,提升分散读图的效率为辅,构建多层次的读图体系,实现读图环节贯穿实习训练全过程,并应用于"生产实习"课程实践中,有效拓展了实习教学的广度和深度,提升了实习质量,有助于水利水电工程专业本科生尽快实现从学生到工程师或科研工作者的角色转变。

不同质材料非恒定流整体变态模型律及设计实例

同一水电站或抽水蓄能电站输水系统水力模型中,可采用不同的材料制作模型,它既可解决电站水头较高时,对模型材料的强度要求,也可解决直接观察流态的要求.所推求的物理量的模型比尺,可适用于一般电站的模型设计,对水电站水力过渡过程的模型试验具有普遍的指导意义.