引水式电站设置单向调压井对主调压室影响研究

引水式水电站引水隧洞较长,在上游低水位情况下易发生调压室最低水位低于其底部高程的情况,进而引发液柱分离等危险工况。为破解该类难题,提出在主调压室附近设置小型单向调压井这一工程措施,并分析研究其工程效果。在建立相关数学模型的基础上,数值模拟水电站输水系统水力过渡过程,研究不同的单向调压井直径、注入流量以及布置位置对主调压室最低涌浪水位的影响。研究结果表明:增大单向调压井直径对提高主调压室最低涌浪水位作用较小,增大注入单向调压井流量对提高主调压室最低涌浪水位作用较大,单向调压塔布置位置对主调压室最低涌浪水位基本无影响。

南水北调北京段输水系统水力瞬变的控制

根据北京段输水系统工程布置的特点,研究了事故断电条件下水力瞬变引起的液柱分离现象及其防止措施.提出了求解空气阀瞬变过程的新模型.计算研究表明,可以采用沿线布置空气阀和单向调压井防止瞬变液柱分离破坏.通过对沿管线间隔500～1000m布置空气阀的水力瞬变计算研究发现,过大或者过小的空气阀孔径都是不利的,存在一个抑制液柱分离冲击压力或者高度真空的最优的空气阀孔径.对采用单向调压井防止液柱分离的研究表明,南水北调北京段沿线需要布置5座,并提出了合理的设置位置和经济参数.

南水北调北京段输水系统水力瞬变的控制

根据北京段输水系统工程布置的特点,研究了事故断电条件下水力瞬变引起的液柱分离现象及其防止措施,提 出了求解空气阀瞬变过程的新模型。研究表明,可以沿线布置空气阀和单向调压井防止瞬变液柱分离破坏。对沿管 线间隔500 m-1 000 m布置空气阀的水力瞬变计算研究发现,过大或者过小的空气阀孔径都是不利的,存在一个抑 制液柱分离冲击压力或者高度真空的最优的空气阀孔径。对采用单向调压井防止液柱分离的研究表明,沿线需要布 置5座,并提出了合理的设置位置和经济参数。

长距离泵输水系统管线尾部有局部高点的水锤多阀防护分析

通过对末端有局部高点的泵输水系统出现的气液两相瞬变流的数值模拟,分析计算了泵站及其管路的瞬变过程。为了保证系统在稳态运行时,末端局部高点不被拉空,在管线的末端装设了调流阀;为消除负压在管线凸起部分安装了单向调压井和复合式排气阀;为消除复合式排气阀导致的管路系统中的较高正压,在干管进口安装超压泄压阀,使得整个管路的压力在所允许的范围之内;同时考虑到运行工况的多样性和阀门的功能及系统装有大量的复合式排气阀,在水泵出口安装多功能水泵控制阀以控制泵水的倒流和水泵倒转。安装多种阀门可消除系统严重的负压,抑制了系统较大的压力脉动,为尾部有局部高点的水泵输水系统的水锤防护探索出新的方法。