水力阻抗试井

水力阻抗试井是一项新的试井技术，施工简便，成本低。本文扼要介绍该项试井技术的原理、资料的录取和解释、适用范围，并举有应用实例。

水力阻抗测试法及其在裂缝测量中的应用

水力阻抗测试（ＨＩＴ）是探知和测量与井筒相交的岩层裂缝的一项技术。如果给一口井施加－压力脉冲，分析其产生的压力曲线，我们就可得到裂缝的大小。本文第一部分描述为什么ＨＩＴ可用于估测裂缝的大小并且提供实验室的实验数据来说明ＨＩＴ可以精确地测定裂缝的大小，其余部分描述ＨＩＴ在现场运用中的实例。文中还展示了压力减小时ＨＩＴ压力曲线如何变化，从而提供了一种确定裂缝闭合压力的方法。

水轮机水力阻抗特性研究

推导了开度不变、转速不变和出力不变、转速不变两种运行条件下水轮机水力阻抗计算公式,分析了这两种运行条件下机组水力阻抗的差异,指出在混流式水轮机运行范围内,在前者条件下机组水力阻抗大于0,在后者条件下机组水力阻抗小于0.通过理论分析和数值计算相结合的方法,研究了机组水力阻抗对水电站有压输水系统自激振动特性的影响.研究表明:机组水力阻抗的正负决定了系统衰减因子的正负及大小,对系统频率的奇偶性具有选择性.

水轮机阻抗对长有压输水系统水力振动特性的影响

为了解水轮机不同运行工况点的水力特性对水力-机械系统自由振动分析的影响,结合长输水系统水电站,基于两种不同的水轮机选型方案,考虑同一水轮机在不同运行工况点以及不同水轮机在相近工况点的系统自由振动分析,揭示了水轮机阻抗特性对系统振动特性的影响。分析结果表明,自由振动分析的角频率反映了系统的固有频率特性,不同运行工况下水轮机阻抗的变化对角频率的影响较小;不同的水轮机特性及运行工况点对系统振动稳定性存在不同程度的影响,在一些工况点水轮机阻抗可能为负值,自由振动分析中会出现衰减因子为正的自振频率,系统不稳定;不同水轮机相近工况点的系统振动特性基本一致。

调压室非对称孔口阻抗特性的数值模拟

保证差动式调压室良好的水力特性,对于水电站的安全稳定运行具有重要意义。以某水电站上游调压室为研究对象,对其大井与升管之间的回流孔采用非对称结构设计,利用专业软件详细计算了其进出流阻抗特性。结果表明:与对称孔口情况相比,非对称回流孔的进流阻抗系数明显减小,而出流阻抗系数显著增大,从而大大改善了调压室的动态特性;在分流比固定的情况下,进出流阻抗系数基本保持不变,而且与流量变化基本无关;在分流比变化的情况下,进(出)流阻抗系数随分流比的增大而呈指数函数形式单调减小(增大)。

两种不同粒径石英砂中非达西流动的实验研究

在水力梯度较大的多孔介质中，水流往往呈现非达西现象。为分析不同粒径介质中非达西流发生的条件，本文对粒径为0．5～0．63mm和0．63～1．25mm两种石英砂，分别开展了一维均质土柱渗流实验，并应用水力阻抗和临界雷诺数判别渗流过程的非达西现象。研究结果表明，随着渗透流速增大，水力梯度和渗透流速之间的线性关系将发生偏移，且Forehheimer方程和Izbash方程均能够很好地描述非达西渗流阶段的水流运动过程。此时，水力梯度中以黏性力和惯性力消耗能量为主导的渗透流速线性项和非线性项均逐渐增大，同时非线性项占水力梯度的相对比重随流速的增大而不断增大。两种石英砂出现非达西流时，其非线性项占水力梯度的40％～50％，相应的临界雷诺数分别为22～27和52～104。非达西流出现的临界雷诺数随介质粒径的增大而增大。

管道中连续振动信号衰减模型与传递特性研究

借鉴电力线输电理论中的阻抗和传递系数来描述连续压力波动在管道中的传递过程,建立了基于传递矩阵的连续波衰减模型,利用特征阻抗来描述管道本体特征对波动传递的影响,并以此模型为基础,分析了连续波在管道中传递时压力和流量之间的关系、以及管道终端阻抗和倾角对波动传递的影响。通过对模型的仿真计算,得出了在管道中连续波信号传递时,管道内压力波呈驻波分布的结论,同时分析了在不同终端阻抗下波动的分布情况;通过对管道内不同频率信号的衰减情况分析,绘制了管道内信号传递的幅频特性曲线,得出了随着频率的升高,管道内信号呈波动性衰减的结论。最后通过地面验证实验,说明了不同频率信号在相同管道内的传递情况符合仿真分析,为随钻测量过程中通信频率的选取提供了理论支持。

基于消能坎技术的水轮发电机尾水系统超低频振荡抑制方法研究

基于某水电站的持续超低频振荡问题,进行了现场测试实验,排除了调速系统参数设置不合理因素和励磁系统问题原因。测量分析该水电站的尾水系统,确认该水电站尾水系统的构造与超低频振荡有密切的关系。提出在流道中增加消能坎的技术方法,通过水力阻抗法,探讨了在该尾水系统中增加消能坎方案的可能性,并通过流通特性、尾水流道数值仿真,证明了消能坎技术在解决尾水系统中的超低频振荡的可能性。