上游气垫调压室系统过渡过程的计算

我国气垫调压室技术的应用正在起步。本文以一室一管三机的布置为例 ,建立了描述系统小幅度过渡过程的状态方程组 ,分析了它的特性。导出了调压室结点水击和涌浪的联合计算式。据所提出的理论公式 ,编制了计算大、小幅度过渡过程的程序 ,通过简单算例 。

基于TVD格式数值模拟带调压室的水击过程

调压室通常用来解决水电站的水击问题,准确数值模拟其过程十分重要。近年来计算流体力学热衷于用TVD格式数值模拟各种激波,水击波也属于一种激波。本文将水击方程与涌波方程联合计算,采用Harten经典修正通量TVD差分格式,结合水击模型上游动边界以及初始条件,数值模拟带调压室的水电站压力管道的水击过程。通过对上游带调压室水击工程实例计算表明,本文方法能有效的模拟其水力过渡过程,比经典差分一阶Lax-Friedrichs格式和二阶MacCormark格式更能准确地捕捉水击波,计算精度显著提高,为水击计算提供新方法。

4种TVD格式对调压室水击波的数值模拟

【目的】分析比较4种不同构造形式TVD格式在捕捉水击波时耗散性和压制性数值性能的差异,为带调压室水电站压力管道水击波过程模拟提供参考。【方法】采用具有代表性的Harten TVD格式、Sweby TVD格式、TVD-MacCormark格式以及全离散TVD格式求解水击控制方程,结合给定的调压室系统水击模型边界条件,对某工程实例进行计算,并对数值模拟结果与试验数据进行分析。【结果】TVD格式可模拟调压室系统水击波的变化过程,最大水击压力与试验数据相对误差不超过1%,且间断处能够有效地捕捉激波振荡;对比4种格式计算结果,在水击波上升和振荡过程中,Harten TVD格式的计算结果与实测数据吻合最好。【结论】TVD格式计算精度较高,是模拟调压室水击现象行之有效的方法之一。

设置调压室水击过程的高精度数值模拟

调压室是解决水电站水击问题的常用手段,因此准确数值模拟其过程至关重要。本文基于TVD格式,通过求解水击方程,与涌波方程联合计算,数值模拟了带调压室的水电站压力管道的水击过程。给出了边界条件、初始条件的处理方法,并与经典的一阶Lax-Friedrichs格式和二阶MacCormark格式进行了计算和比较。工程实例计算表明:TVD格式能够更准确地捕捉水击波,且计算精度明显提高,表明新方法更适合水击计算。