高海拔地区导叶开角对混流式水轮机效能影响初探

为了探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下的对厂房建筑的影响情况,对海拔2968m的某混流式水轮机试验模型选取多个工况点进行试验,通过原型观测分析不同工况下水轮机的实际运行中对厂房建筑所造成的影响。试验结果表明:当水轮机的导叶开角处于6°~12°时,由于整体压力及转轮流速变化不均,从而使尾水管产生了严重的偏心涡带,整个厂房建筑可以感到明显的振感,尤其是在试验台上的振感更为明显,并且可以清晰地听到明显的噪声。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,整体压力及流速变化较为均匀,水轮机组的运转过程也比较平稳,没有明显的振感和噪声。当导叶开角达到32°以上时,压力的整体变化比较平稳,只是在出口处突然发生紊乱,此时机组运转声音发生明显的改变,整个厂房的振感较前阶段有明显增强。

高原环境下WES剖面实用堰流量系数分析

本文依托西藏农牧学院-多功能变坡水槽,以WES剖面型实用堰为模型开展堰流流量系数测定实验,改变流量测得相应的堰顶水头H和断面流速v0,计算出堰顶全水头H0和相应流量系数m值,并对海拔3000 m地区WES剖面型实用堰流量系数经验公式进行拟合。结果表明:当上游堰高P1/设计水头Hd=1时,在海拔3000 m时WES剖面型实用堰流量系数m随堰顶全水头H_(0)与设计水头Hd比值的增大而增大,与海拔30 m相比,二者变化趋势大致相同,但是同一比值情况下,海拔在3000 m时流量系数要大于海拔30 m时的流量系数,最大差值可达4.60%;海拔3000 m地区WES剖面型实用堰流量系数经验公式为m=0.03963(H_(0)/H_(d))^(3)-0.17984(H_(0)/H_(d))^(2)+0.29027(H_(0)/H_(d))+0.34957,经验公式计算流量与实测流量之间最大绝对百分误差为3.32%。

高海拔地区三角堰流量系数测定试验研究

为有效利用水资源,提高西藏地区的水资源利用效率,解决西藏地区水资源供需矛盾等问题,文章对平均海拔3000m、纬度在26°52′-30°40′的西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院取水枢纽三角形薄壁堰进行了模型试验。试验结果表明:运用拟合法修正三角堰经验式流量系数,推出适用高海拔地区的流量公式;通过拟合公式计算得到的流量系数随着薄壁堰水头水位的增高,流量系数呈下降的趋势,其变化大致与内地的流量系数的变化趋于一致;通过采用以理论公式和拟合公式计算流量与实测流量的对比,两种公式计算出的最大误差在3%以内,因此,本次试验结果可为西藏地区薄壁堰的优化设计提供参考依据。

高海拔地区混流式水轮机模型的效率试验分析

为探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下水力效率情况,采用模型试验的方法对海拔2968 m的混流式水轮机模型实验平台开展效率试验,分析不同工况下水轮机的效率变化以及实际运行状况。结果表明:当导叶开角在6°以下运行时,转轮处产生柱状螺旋偏心涡带,并伴随大量气泡的产生,振动明显,随着转速的上升,效率下降,涡带加剧,且伴随剧烈的振动。当导叶开角为6°~12°时,效率随着转速的上升均呈先上升后下降的变化规律,当效率开始下降时会出现不明显的涡带,效率下降到70%以下时,涡带明显加剧,且为柱状螺旋轴心涡带,振感明显。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,效率随着转速的提高均呈先上升至最高点之后缓慢下降,整个过程偶尔会出现不明显的涡带及其泡,振感较之前有很大改善,且导叶开角在此区间内,效率达到最高点。当导叶开角达到32°以上时,此时机组运转声音发生明显的改变,振感较前阶段增强,效率下降明显,产生不知名涡带。该研究可为高海拔地区混流式水轮机的安全稳定运行提供一定的参考。

高海拔地区三角堰水力学参数计算与分析研究

堰作为重要水工建筑物,其水力特性分析对水利建筑物的运行具有深远影响。现有关于薄壁堰尤其是三角形薄壁堰水力特性等相关研究均在平原地区开展,针对西藏高原地区薄壁堰研究较为匮乏的现状,该文以多功能变坡实验水槽和标准直角薄壁堰为基础,在海拔3000 m西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院开展三角薄壁堰水力特性模型试验,并运用ANSYS数值模拟仿真进行验证,得到适用于高海拔地区特定条件下三角型薄壁堰过堰流量理论公式,旨在为今后相关研究提供参考。