第十章 水电站调压室课件.ppt

水电站;第10章 水电站调压室;调压室的功用：减小水锤压力，改善机组运行条件;对调压室的基本要求：缩短压力管道长度、反射特性好、波动稳定;调压室的设置条件：上游调压室和下游调压室条件不同;调压室的设置条件：上游调压室和下游调压室条件不同;调压室的设置条件：上游调压室和下游调压室条件不同;调压室的工作原理：增大的水面反射水锤波，引水道中水体动能和势能相互转换;甩负荷工况：上游调压室水位先上升，下游调压室水位先下降;增负荷工况：上游调压室水位先下降，下游调压室水位先上升;调压室水位和引（尾）水道中流速的对应的关系反映了动能和势能的转换;调压室水位波动过程线的绘制：注意标出水库水位、波动初始水位、终了水位;调压室水位波动过程线的绘制：注意标出水库水位、波动初始水位、终了水位;水轮机甩负荷工况:机组流量减小，上游调压室水位先上升，下游调压室水位先下降;水轮机增负荷工况:机组流量增大，上游调压室水位先下降，下游调压室水位先上升;水泵启动:反向流量增大，上游调压室水位先上升，下游调压室水位先下降;水泵断电:机组流量由负到正，上游调压室水位先下降，下游调压室水位先上升;水锤现象与调压室现象的本质不同，特点也有差别;分析调压室水位波动的目的：确定调压室尺寸;调压室的基本方程：连续方程和动量方程—可按质量守恒和牛顿定律推导出;调压室的基本方程：连续方程和动量方程—可按质量守恒和牛顿定律推导出;调压室基本布置方式：上游调压室、下游调压室、上下游双调压室;调压室基本结构型式：简单、阻抗、双室、气垫等;简单式调压室：连接管面积大于管道面积，适用低水头小容量电站;阻抗式调压室：连接管（或阻抗孔）面积小于管道面积，适用最广;阻抗长廊式调压室：底部交汇型式和室内流态优化是重要研究方向;双室式调压室：有上下两个面积很大的空间，适用高水头和水位变幅大电站;溢流式调压室：设溢流堰，限制水位进一步上升;差动式调压室：大井和升管水位差动，波动和结构复杂;气垫式调压室：利用封闭的空气的弹性来限制振幅，适用高水头地质条件好的电站;调压室位置选择：宜靠近厂房、宜在地下、要避免不利地质条件;调压室水位波动计算方法-数学软件法：根据基本方程，用MathCAD等数学软件求解;调压室水位波动计算方法-数学软件法：根据基本方程，用MathCAD等数学软件求解;调压室水位波动计算方法-数学软件法：根据基本方程，用MathCAD等数学软件求解;调压室水位波动计算方法-数学软件法：MathCAD实际算例;调压室水位波动计算方法-数学软件法：MathCAD实际算例;调压室水位波动计算方法-数学软件法：MathCAD实际算例;调压室水位波动计算方法-数学软件法：MathCAD实际算例;调压室水位波动计算方法-解析公式法：隐式解析公式，只计算极值;调压室水位波动计算方法-解析公式法：隐式解析公式，只计算极值;调压室水位波动计算方法-解析公式法：隐式解析公式，只计算极值;各种调压室水位波动计算方法比较：数学软件法简便，解析法常用，数值法精确;调压室波动存在稳定性问题：若面积太小，水面扰动振幅会越来越大;调压室波动出现不稳定现象的原因：断面面太小，引水道中阻力太小;托马调压室稳定断面公式的假设：波动幅度很小、调速器保证出力恒定;托马稳定断面公式推导：小扰动后各参数的变化;托马稳定断面公式推导：小扰动后各参数的变化;托马稳定断面公式推导步骤1：将小扰动状态参数代入方程组，得到扰动变量方程组;托马稳定断面公式推导步骤2：联立扰动变量方程组，得到振动微分方程;托马稳定断面公式推导步骤3：根据振动衰减的条件，导出调压室稳定断面公式;影响调压室水力稳定的因素：水头、引水道阻力、调压室位置、水轮机效率等等;水头对调压室稳定断面的影响：水头越小要求的稳定断面越大;引水道糙率对调压室稳定断面的影响：糙率越小要求的稳定断面越大;调压室位置的影响：管线总长度不变情况下，越靠近厂房越有利于波动的衰减;调压室底部流速头的影响：有利于波动稳定，阻抗式调压室须计及该影响;水轮机效率的对稳定断面的影响：不同工况点影响性质不同;电力系统对稳定断面的影响：加入电力系统有利波动稳定;调压室断面确定，除满足小波动稳定外，还需要满足大波动稳定;调压室水位波动计算的目的：确定调压室的尺寸、分析水位波动的周期及衰减程度;调压室水力计算条件：选择最不利工况计算涌浪幅值和稳定断面，以保证安全;调压室水力计算条件：选择最不利工况计算涌浪幅值和稳定断面，以保证安全;调压室水力计算条件：选择最不利工况计算涌浪幅值和稳定断面，以保证安全;调压室水力计算条件：选择最不利工况计算涌浪幅值和稳定断面，以保证安全;作业;;