新型调压室差动孔尺寸变化对水力过渡过程的影响

结合新型组合调压室阻抗式、溢流式和差动式的特点,建立了的基本方程及边界条件,结合算例对新型组合式调压室差动孔尺寸变化对隧道末端压力、调压室涌浪水位、蜗壳末端压力的影响进行了分析。结果表明:差动孔尺寸变化对新型组合式调压室水力过渡过程具有一定的影响,其结论对进一步研究新型组合式调压室过渡过程有良好的指导作用,对推进新型组合式调压室在水电站中的应用有很大帮助。     

水电站尾水调压室断面面积敏感性分析研究

基于瞬变流理论,采用弹性水锤特征线法,建立合理的边界条件,对有较长尾水隧洞的水电站调压室断面面积变化敏感性进行数值模拟分析,重点研究尾水调压室的断面面积对大波动工况下的调压室水位波动、机组最大转速升高率、蜗壳末端压力变化和水力干扰工况下对水电站机组出力摆动的影响。对同一特征工况,在大波动下,调压室断面直径为28 m,即断面面积为615.752 m2时,调压室最低涌浪水位达到2 218.97 m,蜗壳末端最大压力达到269.17 m(压力升高24.48%),机组转速最大上升率达到42.19%,满足调节保证计算要求。水力干扰工况下,并入同一电网时,随着调压室断面面积增加,机组出力摆动减小,对于大电网而言,出力摆动相对差值变化较小,两台机组甩负荷时,受扰机组出力摆动相对差值相差0.08%,一台机组甩负荷时,受扰机组出力摆动相对差值相差0.03%。综合考虑计算结果及调压室的工程经济性,推荐本电站调压室断面面积取615.752 m~2。     

气垫调压室与减压阀联合防护下的减压阀优化

以刚性水锤的状态空间法和弹性水锤的特征线方法为理论基础,针对气垫调压室与减压阀联合防护下减压阀对气垫调压室和机组参数的影响问题开展数值模拟。以某运行中的水电站为例,对其输水系统中不同减压阀的参数实施相关优化,在对优化结果进行分析、研究的基础上,通过总结得出了减压阀阀径的选取原则,即阀径不宜过大,也不宜过小;最优减压阀直径应当能保证机组导叶在关闭时产生的蜗壳末端最大压力近似地等于减压阀在关阀时所产生的阀前最大压力。运行实践表明,机组关阀的时间应当能在降低压力的同时又能够保证关闭时间不能太长,以免造成水资源的浪费。     

太平驿水电站双升管差动式调室水力试验与计算研究

太平驿水电站调压室长引水隧洞与双压力主管连接处的双升管差动式调压室，水力计算比较复杂，目前国内外尚无成熟的设计方法和设计经验。本文通过设计制造一个试验模型，进行引水系统调压室的不力试验，测定调 水边边界条件，确定电算所需计算参数，并对模型的各种工况进行了电算，所得成果与模型试验的所测结果上吻合，从而为太平驿原型调压室的电算提供垢基础。     

差动式调压室在我国的应用及优化设计

结合差动式调压室在我国的应用、运行情况,对差动式调压室的布置、结构计算及尺寸设计等方面内容进行总结和讨论,有助于今后设计和建设水平的提高。     

差动式调压室水位(微小)波动稳定分析

讨论差动式调压室水位（微小）波动的稳定性，通过分析给出差动式调压室水位（微小）波动的稳定计算公式。     

构皮滩电站尾水调压室阻抗孔口型式研究

利用1：40比尺模型，模拟了乌江构皮滩地下电站1号和2号机组共用的调压室和尾水隧洞，并通过控制锥形阀开度来模拟通过水轮机的流量过程。通过恒定流试验测量每一种阻抗孔型式下流入和流出调压室的流量系数，并对阻抗孔口大小、形状进行优化；通过非恒定流试验测量不同工况时调压室阻抗孔口不同大小、形状时调压室内的最高最低涌浪、阻抗孔板正反向压差、尾水洞沿程测点的压力变化过程等参数，探讨了不同阻抗孔口尺寸、形状对调压室内水力参数的影响。     

结合数值计算与模型试验进行调压室参数优化

由于特殊的地形地质条件，大桥电站差动式调压室高度大，水流条件复杂，荷载特殊，需全面优化其参数．虽然该种调压室已有了实用的计算方法及公式，但在工程实践中仍有不少参数处于不好把握的状况．为此以大桥电站调压室为背景，综合运用电算与实验手段对差动式调压室各参数的变化规律及相互关系进行了探讨，增强了对该类调压室的进一步认识，并获得了大桥电站调压室的优化参数和水力条件，同时说明电算与试验结合是取得优化结果和成果可靠性的保证．     

差动式调压室甩荷时水位波动以及大井面积和有效阻抗孔面积的计算方法

该文从差动式调压室的基本方程出发,推求了差动式调压室理想设计时水位波动的计算公式。研究了调压室大井面积和阻抗孔面积的确定方法。利用这种方法可以方便的设计差动式调压室的尺寸,确定最高涌波水位和第二振幅,计算调压室水位的波动过程。     

调压室阻抗孔尺寸选择的研究

为了更深入研究阻抗式调压室阻抗孔尺寸与压力引水道断面尺寸的比值关系对调节保证计算结果的影响,采用非恒定流计算特征线法,以3条引水支管共用阻抗式调压室的工程实例为研究对象,进行了水电站压力引水系统仿真计算研究。通过对调压室涌浪水位、机组最大转速升高率和蜗壳末端最大水锤相对升压值计算成果的分析,得出调节保证计算参数均满足设计规范要求的前提下,阻抗式调压室阻抗孔面积与压力引水道断面面积比值的合理取值范围为28%~46%。该结论对指导类似工程建设具有一定的实际意义。     

双机共尾水溢流式调压室过渡过程研究

由于地形、地质以及运行时的流态等原因,近期一些尾水调压室在设计时采用了室后交汇布置的形式,这种布置形式是将其底部孔口和各支管相连,因此致使在稳定运行状态下,出现了一些新的水力学问题。以一维刚性水锤及弹性水锤的特征线方法为理论基础,结合某电站工程实例,对双机共尾水溢流式调压室进行了数值模拟。结果表明,在稳定运行时,调压室两阻抗孔均存在进出流量,其值的大小与各支管流量和尾水支洞水头损失系数有关,即与支管内水头损失有关;调压室涌浪以及溢流量随着阻抗孔口及溢流堰宽度的增加而增大。     

组合工况下阻抗式调压室涌浪计算的显式公式

对组合工况下的调压室内水体涌波进行理论分析,采用非线性微分方程的渐近法求解组合工况条件下阻抗式调压室涌波非线性常微分方程,分别推导出先弃荷后增荷和先增荷后弃荷两种组合工况下调压室质体大波动最低和最高涌浪水位的分析公式,对理论分析公式所获得的涌浪与数值计算结果进行了比较,从而验证了理论分析公式。该公式可以方便地应用到带有调压室引水发电站的工程设计中去。     

气垫式调压室水击穿室的研究

从水击基本方程出发,考虑了气垫式调压室内水击波的反射作用,用分析法推出了穿室压力系数的公式,采用数值解法,并编制了计算程序、进行计算及分析了各种因素对穿室压力系数的影响。     

导流洞改为旋涡式竖井溢洪道综合研究

结合我国一些水电站工程，对导流洞改建为旋涡式竖井溢洪道进行了综合研究。首次采用了压力短进水口出流为急流的引水道分别同涡井和涡室两种旋涡结构的连接型式，通过水工模型试验优选涡井（室）体型，并系统地研究其设计方法和水力学特性，为今后旋涡式竖井溢洪道设计提供了依据。     

长引水隧洞电站调压室的特殊水力学问题研究

论述长引水洞电站调压室的水力特点，如振渴周期长，振幅大，涌波衰减慢等。一般情况下，增减负荷引起的调压室极值水位，往往不是控制工况，尚应对可能出现的涌波叠加情况进行复核，长引水洞电站由于水击波反射较慢，故存在着若干与短引水洞所不同的特殊水力学问题。以锦屏二级水电站为例，介绍了最不利叠加工况选择方法和若干特殊水力学问题。     

旋流式竖井涡室结构优化试验研究

前人研究结果和具体工程的试验表明,旋流式竖井的涡室结构可能存在过流时涡室空腔较小、偏心严重,且流态较差等问题.为解决这些问题,结合具体工程,通过理论分析和试验研究,给出涡室半径r1与竖井半径R、涡室半径r2与r1的定量关系,涡室圆弧半径宜为竖井半径的1.5～1.6倍,r2宜为r1的0.58～0.625倍;重新定义跌坎为导流坎,其与引水道边墙的夹角以0°～10°为宜.通过水工模型试验验证,本简化方案结构简单,能有效改善涡室内流态,减小工程量,对类似工程设计有重要的参考价值.     

水电站水力过渡过程数值仿真的理论与实践

系统地介绍了水电站水力过渡过程数字仿真的基本理论和计算方法,过渡过程的起因和研究内容,并用多个水工模型试验测量的调压室水位、管道水锤压力及其压力过程线资料验证了计算方法及参数选择的合理性.利用CTD技术得到了调压室内的水流流态、三维流速分布以及调压室水位波动的动态演示.该数字模型已用于多个电站引、尾水系统的水力过渡过程计算,得到的调压室最高/最低涌浪水位、蜗壳及岔管断面最大/最小水锤压力、机组最大飞车转速以及它们的变化过程线,引水隧洞最大/最小内水压力包络线、小波动和水力干扰下的发电频率摆动、机组稳定性分析等成果,为工程设计提供了重要依据.