复杂输水发电系统尾水隧洞明满流对水力过渡过程的影响

为研究输水发电系统中明满流尾水系统的水力特性及其适用性,基于特征线法和特征隐式格式法建立水电站输水发电系统过渡过程分析模型,比较分析了明满流与全有压流两类尾水系统的水力特性以及尾水系统明满流过渡过程对输水发电系统瞬态参数和机组调节品质的影响。结果表明:在尾水隧洞全有压和明满流条件下,机组调节保证计算参数的控制值偏差较小,明满流尾水系统对应的尾水管进口最小内水压力相对较大;考虑明满流尾水系统的机组调节品质优于有压流尾水系统,且无明显的高频振荡叠加现象。

明满交替流动计算方法研究及其实验验证

大型水电工程的尾水隧洞中可能会发生明满交替流动,给电站过渡过程带来很大影响,需要建立合理可行的明满交替流动数值计算模型。针对常用的明满交替流动数值差分格式在明满流分界面通过计算节点时计算不稳定的问题,提出了一种新的计算方法——特征隐式格式法,其主要思路是将动量和连续方程转化为双曲型方程组的标准形式进行差分。通过某电站尾水隧洞水工水力学模型实验专门对该方法进行验证,表明该计算方法是正确的。

导流洞改建尾水洞明满流过渡过程数值模拟

针对导流洞区别于常规尾水洞的水力特性,在分析总结明满流数学计算方法的基础上,采用狭缝法的特征隐式格式法建立模型,对尾水洞中明满流过渡过程进行数值模拟。结合工程实例,采集过渡过程中监测点的压力和水位极值,并利用该电站引水发电系统整体水工模型试验进行验证。对比分析得到数值计算结果与模型试验结果一致,表明该数学模型适用于导流洞改建发电尾水洞明满流过渡过程的数值模拟。

具有明满交替流大型水电站的动态数值模拟及优化设计研究

在电站的尾水隧洞中常有可能出现明满交替流动,由于这种流动的存在,过渡过程中可能产生较大的压力脉动,具有明满交替流动的电站尾水系统对电站运行的稳定性和过渡过程都带来复杂的影响,因此在建立合理可行的明满交替流动数值模型是完全必要的。通过分析采用了特征隐式差分格式法计算模型,并用该模型及具有明满交替流动的大型水电站综合计算模型研究了三峡、溪洛渡等四座大型水电站的水力过渡过程,对采用明满流动尾水隧洞和其他形式尾水隧洞中的压力进行了分析计算,提出了对明满流动尾水洞进行优化设计的建议。

百色水电站尾水隧洞明满交替流动计算研究

百色水电站运行时,尾水隧洞中有可能出现明满交替流动而使尾水系统对电站运行的稳定性和过渡过程都带来复杂的影响,因此建立合理可行的明满交替流动数值模型是完全必要的。针对现有明满交替流动的数值解法中存在稳定性差的缺点,提出了一种新的计算方法——特征隐式格式法,其主要思路是将动量方程和连续方程转化为双曲型方程组的标准形式进行差分,并通过尾水隧洞水工水力学模型试验专门对该方法进行验证,表明该计算方法是正确的。将该方法应用于百色水电站的尾水系统动态仿真计算中,并对尾水隧洞洞型进行优化,得到了满意的结果。

明满混合瞬变流动仿真计算分析

在水电站的仿真计算中 ,建立合理可行的明满混合流动数值模型是必要的。针对现有明满混合流动的数值解法中存在稳定性差的缺点 ,提出了一种新的计算格式——特征隐式格式法。其主要思路是将动量和连续方程转化为双曲型方程组的标准形式进行差分。该方法用于三峡、百色等大型电站的仿真计算中 ,计算结果合理可信。文中还研究了洞型对流动特性的影响 。

具有复杂拓扑结构明满流隧洞的水电站瞬变计算

为了研究尾水系统拓扑结构复杂的大型水电站尾水隧洞内可能出现的明满交替流动对电站水力瞬变过程的影响,采用特征隐式格式法计算明满交替流动,并根据该方法的特点建立了明满流特征隐格式矩阵方程自生成系统,实现了电站中各种布置方式尾水隧洞内明满交替流动的自适应计算。将该方法应用于电站的瞬变计算,分析了下游反射界面位置的设定对计算结果的影响,并得到了尾水隧洞中发生明满交替流动时出现最大压力的位置及相应的下游水位。