东坪水电站进水口水流条件改善数值模拟研究
发布时间：2021-12-30 21:33
电站进水口位于电站引水系统的首部,是电站的重要组成部分。电站运行时需保证进水口水流平顺、进流均匀及流态平稳,避免产生有害的吸气漩涡,并尽量减小水头损失,以提高发电效益。水头损失对水电站机组的设计出力有较大的影响,而低水头水电站的问题更为突出。因此,研究电站进水口的水力特性,优化进水口的体型,保证电站安全高效运行具有重要意义。东坪水电站位于资水中下游,运行近9年,电站发电时发现进水口斜坡水域出现严重的漩转水流、横向流、强烈漩涡等恶劣流态,对导墙、拦沙坎、边坡岸线等边界条件进行改变,寻求整治优化方案,利用数值模拟软件,通过多工况模拟,从进水口水流流态、水头损失、流速分布等水力特性进行比较分析,提出水工建筑物优化整治方案建议。主要研究内容如下:（1）根据实际资料,采用ANSYSICEMCFD建立该水电站相关库区、进水口前缘全部地形、进水口及水电站全程流道、下游局部区域等范围的三维整体模型;（2）将现状模型导入FLUENT对其进行各种不同运行工况的三维数值模拟,验证模拟流态与原型流态的相似性,分析水电站运行现状下电站引水渠内产生漩转水流、横向流、强烈漩涡等恶劣流态的原因;（3）为了改善现状条件...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３东坪水电站厂房段三维网格示意图??２．４计算参数的选取??（１）糙率??根据表２．２天然河道河床糙率，参照拟定模型河床糙率ｎ＝０．０３０
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【参考文献】：
期刊论文
[1]低水头电站导墙布置对进水口流态的影响[J]. 刘晓平,周千凯,周俊,乾东岳. 长江科学院院报. 2012(05)
[2]糯扎渡水电站多层进水口下泄水温三维数值模拟[J]. 高学平,张少雄,张晨. 水力发电学报. 2012(01)
[3]水电站叠梁门多层取水下泄水温公式[J]. 高学平,陈弘,宋慧芳. 中国工程科学. 2011(12)
[4]乐昌峡水电站进水口水力模型试验研究[J]. 黄智敏,何小惠,钟勇明,陈卓英,付波. 水电站设计. 2011(02)
[5]分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究[J]. 杨建东,金峰,姜治兵. 人民长江. 2011(03)
[6]糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究[J]. 高学平,李妍,宋慧芳. 水力发电学报. 2010(06)
[7]大型水电站分层取水进水口水力特性的研究[J]. 雷艳,李进平,求晓明. 水力发电学报. 2010(05)
[8]锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构对流态及结构安全的影响[J]. 游湘,唐碧华,章晋雄,秦永涛. 水利水电科技进展. 2010(04)
[9]电站进水口的水流数值模拟分析[J]. 任坤杰,王凤,韩继斌. 人民长江. 2010(15)
[10]锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究[J]. 章晋雄,张东,吴一红,张文远,游湘. 水力发电学报. 2010(02)
博士论文
[1]大型水电站进水口水力特性研究[D]. 李妍.天津大学 2012
硕士论文
[1]电站进水口联系梁对水流影响的三维数值模拟研究[D]. 王波.长江科学院 2012
[2]分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究[D]. 杨建东.长江科学院 2010
[3]进水口漩涡影响因素研究[D]. 李书斌.天津大学 2009
[4]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
[5]水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究[D]. 李华.四川大学 2003
本文编号：3559000
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３东坪水电站厂房段三维网格示意图??２．４计算参数的选取??（１）糙率??根据表２．２天然河道河床糙率，参照拟定模型河床糙率ｎ＝０．０３０
（ａ）导墙长度２１．６６ｍ进水口速度等值线图?（ｂ）导墙长度２１．６６ｍ进水口速度矢量图??图３．１导墙长度２１．６６ｍ水流流态图??３．１．２导墙长度１６．６６ｍ??分析图２．４?（ａ）、图２．５?（ａ）与图３．２可知：将导墙长度减短１０ｍ，电站导墙首部及??其左边１／２的斜坡区域内斜向流明显，范围较现状模拟方案有所降低，流速方向与机组??轴线夹角较大，在３０°?￣?４５°之间；拦沙坎坎后存在急流流态，玻顶水流较急，斜坡坡??顶平均流速５．４６ｍ／ｓ；导墙首端最大横向流速为８．８９ｍ／ｓ。??１＃机组右墩处前方斜坡区出现漩涡，位置略向２＃机组偏移，漩涡面积及强度较现状??明显减小，１＃进水口无明显漩涡存在，２＃、３＃进水口靠近左墩处存在漩涡，漩涡面积及??强度较原型现状有所减小，姑进水口靠近左墩处存在大范围漩涡。??■：＜ｉ?ｆｉｒ?竭雞??ＩＩ；??晒ｉ？：?２４。難＼＾讀??１８０?２００?２２０?２４０?２６０?２８０?３００?３２０?１８０?２００?２２０?２４Ｑ?２６０?２８０?３００?３２０??Ｘ?Ｘ??（ａ）导墙长度１６．６６ｍ进水口速度等值线图?（ｂ）导墙长度１６．６６ｍ进水口速度矢量图??图３．２导墙长度１６．６６ｍ水流流态图??２４??
图３．１导墙长度２１．６６ｍ水流流态图??３．１．２导墙长度１６．６６ｍ??分析图２．４?（ａ）、图２．５?（ａ）与图３．２可知：将导墙长度减短１０ｍ，电站导墙首部及??其左边１／２的斜坡区域内斜向流明显，范围较现状模拟方案有所降低，流速方向与机组??轴线夹角较大，在３０°?￣?４５°之间；拦沙坎坎后存在急流流态，玻顶水流较急，斜坡坡??顶平均流速５．４６ｍ／ｓ；导墙首端最大横向流速为８．８９ｍ／ｓ。??１＃机组右墩处前方斜坡区出现漩涡，位置略向２＃机组偏移，漩涡面积及强度较现状??明显减小，１＃进水口无明显漩涡存在，２＃、３＃进水口靠近左墩处存在漩涡，漩涡面积及??强度较原型现状有所减小，姑进水口靠近左墩处存在大范围漩涡。??■：＜ｉ?ｆｉｒ?竭雞??ＩＩ；??晒ｉ？：?２４。難＼＾讀??１８０?２００?２２０?２４０?２６０?２８０?３００?３２０?１８０?２００?２２０?２４Ｑ?２６０?２８０?３００?３２０??Ｘ?Ｘ??（ａ）导墙长度１６．６６ｍ进水口速度等值线图?（ｂ）导墙长度１６．６６ｍ进水口速度矢量图??图３．２导墙长度１６．６６ｍ水流流态图??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低水头电站导墙布置对进水口流态的影响[J]. 刘晓平,周千凯,周俊,乾东岳. 长江科学院院报. 2012(05)
[2]糯扎渡水电站多层进水口下泄水温三维数值模拟[J]. 高学平,张少雄,张晨. 水力发电学报. 2012(01)
[3]水电站叠梁门多层取水下泄水温公式[J]. 高学平,陈弘,宋慧芳. 中国工程科学. 2011(12)
[4]乐昌峡水电站进水口水力模型试验研究[J]. 黄智敏,何小惠,钟勇明,陈卓英,付波. 水电站设计. 2011(02)
[5]分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究[J]. 杨建东,金峰,姜治兵. 人民长江. 2011(03)
[6]糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究[J]. 高学平,李妍,宋慧芳. 水力发电学报. 2010(06)
[7]大型水电站分层取水进水口水力特性的研究[J]. 雷艳,李进平,求晓明. 水力发电学报. 2010(05)
[8]锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构对流态及结构安全的影响[J]. 游湘,唐碧华,章晋雄,秦永涛. 水利水电科技进展. 2010(04)
[9]电站进水口的水流数值模拟分析[J]. 任坤杰,王凤,韩继斌. 人民长江. 2010(15)
[10]锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究[J]. 章晋雄,张东,吴一红,张文远,游湘. 水力发电学报. 2010(02)
博士论文
[1]大型水电站进水口水力特性研究[D]. 李妍.天津大学 2012
硕士论文
[1]电站进水口联系梁对水流影响的三维数值模拟研究[D]. 王波.长江科学院 2012
[2]分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究[D]. 杨建东.长江科学院 2010
[3]进水口漩涡影响因素研究[D]. 李书斌.天津大学 2009
[4]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
[5]水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究[D]. 李华.四川大学 2003
本文编号：3559000
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3559000.html
