抽水蓄能电站进/出水口双向水流特性研究

发布时间：2024-02-21 19:43

　　随着我国经济建设的高速发展,电网规模容量持续增大,为解决电网的调峰问题,开发大型抽水蓄能电站是增强电力系统调节能力的有效途径。进/出水口是抽水蓄能电站输水系统的重要组成部分,进水口和出水口是合一的,进流时称为进水口,出流时称为出水口,水流呈复杂的双向流动。进/出水口出流时,将隧洞来流通过扩散段和调整段扩散调整形成满足过栅要求的流速分布;进流时,将库盆水流汇集入隧洞,适应变幅较大的库水位,不产生有害环流或漩涡。进/出水口可分为侧式和竖井式两种基本型式,侧式进/出水口水流沿接近水平方向流动,流向一般不发生剧烈变化;竖井式进/出水口输水道与库区垂直连接,水流的进出在短距离内经过两个90°的转折,流向变化剧烈。进/出水口是抽水蓄能电站的咽喉,控制着进出流的水力条件,其设计的好坏直接关系到电站的安全和经济效益。目前对进/出水口双向水流特性的研究尚不足,尤其对于近年来备受关注的竖井式进/出水口,研究成果一般以具体工程经验性为主,侧重研究分流孔附近的水力特性,缺乏对完整的进/出水口水力特性的一般性研究。对于侧式进/出水口,虽然研究成果较多,但主要针对单体进行研究,对于拥有多个进/出水口的大型抽水蓄能...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 进/出水口型式及组成
    1.3 进/出水口水力特性的基本要求
    1.4 进/出水口国内外研究现状
        1.4.1 侧式进/出水口研究进展
        1.4.2 竖井式进/出水口研究进展
    1.5 本文主要工作与创新点
        1.5.1 主要工作
        1.5.2 创新点
第二章 试验量测技术与紊流模型
    2.1 试验量测技术
        2.1.1 声学多普勒测速技术
        2.1.2 粒子图像测速技术
    2.2 紊流模型
        2.2.1 紊流控制方程组
        2.2.2 紊流模型理论
        2.2.3 模型求解
        2.2.4 自由液面处理方法
    2.3 小结
第三章 侧式进/出水口水力特性研究
    3.1 工程背景
    3.2 模型设计和模型制作
        3.2.1 模型设计
        3.2.2 模型制作及量测
    3.3 试验成果及分析
        3.3.1 明渠环流
        3.3.2 漩涡观测
        3.3.3 水头损失
        3.3.4 分流孔流速分布
    3.4 小结
第四章 竖井式进/出水口内部流场试验研究
    4.1 工程背景
    4.2 模型设计和模型制作
        4.2.1 ADV试验
        4.2.2 PIV试验
    4.3 试验成果及分析
        4.3.1 分流孔及库区流速分布
        4.3.2 弯道段及扩散段内流流场
    4.4 小结
第五章 竖井式进/出水口水力特性数值模拟研究
    5.1 工程背景
    5.2 模型建立与验证
        5.2.1 模型建立
        5.2.2 模型验证
    5.3 计算成果及分析
        5.3.1 设计体型
        5.3.2 弯道段的影响
        5.3.3 竖直段的影响
        5.3.4 分流孔数的影响
        5.3.5 进/出水口之间相互影响
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3905821