文登抽水蓄能电站上水库进/出水口优化数值模拟研究

发布时间：2022-05-05 19:29

　　伴随着经济高速发展,对于电力的消耗也逐年迅速增加,用电的高峰与低谷呈两极化发展,这就要求我们对其削峰调谷,缩小差距,此时,抽水蓄能电站的经济性和灵活性逐渐体现出来。侧式与竖井式是两种主要常见的抽水蓄能电站进/出水口形式。其中,侧式在我国抽水蓄能工程中采用较为广泛。进/出水口体型对电站的水力损失,发电效益及运行等有举足轻重的影响。因此,确定合理的进/出水口体型是工程的关键。本篇文章以文登抽水蓄能电站上水库作为工程实例进行研究。利用紊流数学模型对上水库三维模型进行数值模拟,对数值模拟结果分析并优化得到合理的体型。先在各种工况下对原设计体型的水力特性进行数值模拟研究。经过研究发现,在抽水工况下,发现存在不利的水流现象,主要包括拦污栅断面有负向流速、各孔口流速不均匀系数偏大等。基于原方案进/出水口体型,通过对扩散段底板坡度进行改变来改善水流现象。计算结果表明,扩散段底坡坡度对进/出水口水流流态、拦污栅断面流速分布和不均匀系数等均改善明显。 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 世界抽水蓄能电站发展状况
        1.1.1 国外抽水蓄能电站的发展状况
        1.1.2 我国抽水蓄能电站的发展状况
    1.2 侧式进/出水口的水力特性问题
    1.3 相关问题的研究成果回顾
    1.4 文登抽水蓄能电站工程概况
    1.5 本文主要工作
第二章 数学模型建立
    2.1 基本控制方程
    2.2 计算方法
    2.3 计算区域
    2.4 边界条件及网格划分
第三章 进/出水口原方案数值模拟
    3.1 计算工况
    3.2 抽水工况
        3.2.1 水头损失
        3.2.2 进/出水口流速分布
        3.2.3 各孔口流量分配
        3.2.4 进/出水口流态
    3.3 发电工况
        3.3.1 水头损失
        3.3.2 进/出水口流速分布
        3.3.3 各孔口流量分配
        3.3.4 进/出水口流态
    3.4 本章小结
第四章 进/出水口体型优化数值模拟
    4.1 体型一
    4.2 体型二
    4.3 体型三
    4.4 本章小结
第五章 进/出水口优化方案数值模拟
    5.1 计算工况
    5.2 抽水工况
        5.2.1 水头损失比较
        5.2.2 流速分布比较
        5.2.3 流量分配和流态比较
    5.3 发电工况
        5.3.1 水头损失比较
        5.3.2 流速分配比较
        5.3.3 流量分配和流态比较
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]抽水蓄能电站侧式进出水口体型优化的数值模拟[J]. 任晓倩,梅家鹏,陈柏全,王海洋.  水电能源科学. 2014(07)
[2]国外抽水蓄能电站发展概况及相关启示[J]. 罗莎莎,刘云,刘国中,聂金峰.  中外能源. 2013(11)
[3]水电站进水口水力特性数值模拟研究[J]. 李妍,高学平,徐茂杰,董绍尧,张宗亮,刘兴宁.  水利水电技术. 2010(01)
[4]抽水蓄能电站侧式双进/出水口三维数值模拟[J]. 张正楼,郑亚军,雷兴春,毕程敏.  水电能源科学. 2009(01)
[5]抽水蓄能电站侧式进/出水口数值模拟[J]. 沙海飞,周辉,黄东军.  水力发电学报. 2009(01)
[6]白山抽水蓄能电站进/出水口负压问题的分析[J]. 刘海辉,丁松滨.  水利水电技术. 2008(06)
[7]抽水蓄能电站侧式进/出水口拦污栅断面的流速分布研究[J]. 孙双科,柳海涛,李振中,孙春芸.  水利学报. 2007(11)
[8]抽水蓄能电站进出水口模型试验[J]. 杨小亭,张强,邓朝晖.  武汉大学学报(工学版). 2007(01)
[9]无锡马山抽水蓄能电站井式进/出水口设计[J]. 陈丽芬.  浙江水利科技. 2006(06)
[10]侧式进／出水口水流运动三维数值模拟[J]. 高学平,叶飞,宋慧芳.  天津大学学报. 2006(05)

硕士论文
[1]抽水蓄能电站侧式进出水口出流水流特性研究[D]. 叶建军.河海大学 2007
[2]抽水蓄能电站盖板竖井式进/出水口水力特性研究[D]. 宋慧芳.天津大学 2004



本文编号：3650871