結合二灘水電站、小灣水電站、洪家渡水電站和天生橋一級水電站,采用k-ε紊流模型對其進水口水力特性進行了三維數值模擬,對進水口水頭損失、流速分布及流態(tài)等方面進行了總結。數值模擬結果得到了模型試驗結果的驗證。

為了研究調壓井在水輪機負荷變化時的水力學特性,以漾洱水電站調壓井為研究對象,通過數值法計算調壓井穩(wěn)定斷面面積、阻抗孔尺寸、最高水位和最低水位,同時為了論證數值法可行性,采用調節(jié)保證計算機組轉速、蝸殼壓力和尾水管壓力,且以模型試驗進一步分析調壓井水力學特性.結果表明:調壓井的穩(wěn)定斷面面積為688.134m2,阻抗孔直徑為4.50m,最高涌波水位低于調壓井頂高程2.120m,最低涌波水位高于調壓井底板5.541m;蝸殼最大壓力水頭升高值為67.85m,上升率為29％;機組轉速上升值為350.7r/min,上升率為40％;尾水管最低壓力水頭為0;蝸殼壓力、機組轉速和尾水管壓力在安全可靠、經濟合理范圍內;調壓井水流穩(wěn)定,流態(tài)良好,沒有產生旋渦,沒有出現負壓,阻抗孔上下壓力差較小.因此調壓井水力學特性良好,調壓井體型是合理的.

本文介紹了波波娜水電站水力過渡過程計算。通過對波波娜水電站的調壓室涌波計算、調節(jié)保證計算,為電站及引水系統(tǒng)的設計提供了依據,為調壓室相關體型結構參數取值提供參考。

本文描述帶尾水調壓井的水力裝置系統(tǒng)大、小波動過渡過程基于剛性理論內特性解析的數值計算和穩(wěn)定性分析。于1990年10月在帶尾水調壓井的鏡泊湖水電廠進行了14種情況的現場動態(tài)特性試驗,驗證了所列方程組的準確性。將本理論應用于帶尾水調壓井的大朝山水電站工程,經計算分析證明,將原設計調壓井面積減小50%仍可滿足工程安全穩(wěn)定運行的實際需要。本文對工程應用具有實際意義并帶來較大經濟效益。

卜 、 、 了1一 曼結栩大型水電站尾水調壓井 動態(tài)過程研究 北京農業(yè)工程大學常近時壽梅華√羅進7；- i提要】奉文描連帶尾水調壓井的水力裝置系統(tǒng)大，小虛動過渡過程基于剛性理叁內特 性解析的數值計算和穩(wěn)定性分析。于l9904~l0月在帶尾水稠壓井的鏡泊湖水電廠進行了 14種情況的現場動態(tài)特性試驗，驗證了所列方程婦的：隹確性。將本理鬯應用于帶尾水調 壓井的女朝山水電站工程，經計算分析征明，將原設計調壓井面枳減小50仍可滿足工 程安全穩(wěn)定運行的實際需要奉文對工程應用具有實際意衛(wèi)并帶采較大經濟教益， i關鍵詞1尾水淵壓并，過渡過程，1而浪計算．慨定-濁，向特性解析法 一 、概述 長期以來有關研究尾水調壓井的文獻不太多見 并且大都仍停留在只研究“尾水調壓井一隧洞水力 系統(tǒng)．

采用fluent的動網格和網格自適應技術對水電站大口徑進水球閥關閉過程進行非定常數值模擬,并與不同關閉角度下的定常穩(wěn)態(tài)計算結果進行對比,提出如下結論:(1)相同關閉角度下,關閉過程中的局部損失系數高于穩(wěn)態(tài)過程中的局部損失系數,且局部阻力系數拐點均發(fā)生在關閉角度為40°至50°之間;(2)分析非定常關閉過程計算中不同關閉角度下的總壓、速度云圖及流線分布,發(fā)現當關閉角度大于50°時,閥瓣與壁面的微小縫隙中逐漸形成一股高速射流,球閥主流道的高速區(qū)逐漸斷裂,球冠附近的流速梯度大且壓力梯度非常明顯,xy平面閥體后端的漩渦運動開始加強逐漸形成回流區(qū),介質過球閥時的壓力損失明顯增加;(3)分析非定常關閉過程計算中各監(jiān)測點速度隨關閉角度的變化情況,發(fā)現隨著關閉角度的增加,從閥門進口左下方到閥門出口右上方逐漸形成高速流,所以監(jiān)測點8的速度最大,而當關閉角度增加到大于50°時,由于高速區(qū)的斷裂,監(jiān)測點3的速度最大.結論(2)和(3)的內特性分析均揭示了閥體內部高速區(qū)的斷裂與其外特性的聯系.

利用fluent軟件,采用vof法和k-ε紊流模型對矩形無吼段量水槽水力特征進行三維數值模擬,得到沿程水面線及其流速分布規(guī)律,并將模擬結果與實測結果以及公式計算結果進行對比驗證,結果顯示,模擬結果與二者的吻合度較好。在確定模擬準確性的前提下,對其水力特性進行分析,為矩形無喉段量水槽的設計和優(yōu)化提供一定依據。

采用k-ε紊流模型對白鶴灘水電站#1泄洪洞豎曲線段及其下游連接段水流流場進行數值模擬,獲取了流速、水面線、壓強、切應力等水流運動參數分布。結果表明,底板和邊墻的壓強沿反弧向下游逐漸增大,在反弧后部1/4范圍內達到最大,反弧末端的壓強梯度大于反弧起始端的壓強梯度;切應力沿反弧向下游逐漸增大,且高切應力范圍在下斜坡段延伸一段距離,而在同一斷面內角隅附近的切應力較大;空化數沿程減小,陡坡段開始需采取摻氣減蝕措施,防空蝕的關鍵部位為反弧段末端后邊墻的中下部和底板。

為分析比選楊房溝水電站截流工程進占方案,通過建立相關三維數值模型,采用水力模擬計算技術對單戧堤單向及雙向立堵進占方式的水流條件進行了計算,并將單向立堵進占數值模擬計算結果與物理模型試驗結果進行了對比分析.結果表明:三維數值模擬與試驗結果較為吻合,計算結果偏于安全;同時指出在現場條件允許的情況下,雙向立堵進占能夠有效降低該工程截流難度.

黑泉水庫電站調壓井空間結構復雜,設計時只采用了簡化平面結構進行配筋計算,對地下空間結構受力的復雜性考慮不足,無法反映襯砌結構與圍巖的整體效應,很難實現合理準確配筋,經黃河水利委員會三維線性有限元強度復核,證實黑泉水庫調壓井底板及三岔洞配筋不足,需要采取處理措施?；谌S非線性有限元法,分析圍巖固結灌漿、內襯鋼板對調壓井襯砌結構應力及三面臨空邊坡穩(wěn)定的影響,最終優(yōu)選出合理的加固處理方案。結果表明:需要采取圍巖固結灌漿、內襯鋼板組合方法才能滿足強度要求,非線性有限元方法可以用于校核調壓井內襯結構的強度,為同類工程提供了很好的參考。

應用非定常模型對迷宮滴頭三維非定常流動進行了模擬。基于標準k-ε湍流模型和vof多相流模型,得到了流道內的速度、壓力分布及滴頭的水力特性,分析了水滴從形成到滴落的全過程。結果表明非定常模型計算值與實測數據吻合良好,其精度高于定常模型計算結果。

調壓井作為水電站引水系統(tǒng)的重要組成部分，對水電站運行安全性起著至關重要的作用。本文以某水電站引水調壓井工程作為實例，并對其位置選擇、形式確立及結構設計等進行分析，以確保調壓井設計的合理性，確保水電站引水系統(tǒng)的安全運行。

本文應用三維有限體積法和simpe—c算法,對古田溪水電廠尾水管和下游尾水洞進行了數值模擬。應用固液兩相流理論,推導了具有不規(guī)則邊界時的控制方程。在規(guī)劃的矩形網格中,采用通度系數法處理計算區(qū)域的不規(guī)則邊界問題。計算結果給出了尾水管出口處的流動規(guī)律,為古田溪電廠的現場實驗提供了依據。

本文應用三維有限體積法和ｓｉｍｐｌｅ－ｃ算法，對古田溪水電廠尾水管和下游尾水洞進行了數值模擬。應用固液兩相流理論，推導了具有不規(guī)則邊界時的控制方程。在規(guī)劃的矩形網格中，采用通度系數法處理計算區(qū)域的不規(guī)則邊界問題。計算結果給出了尾水管出口處的流動規(guī)律，為古田溪電廠的現場實驗提供了依據。

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龍灘水電站的尾水調壓井布置在主變洞下游，長方向與主變洞平行，兩者之間巖墻厚度28．7m。尾水調壓井為阻抗式調壓井，呈廊道式布置，整個調壓井在結構和水力學條件上，是既有分隔，又有聯合。

為減免水電站下泄低溫水對下游河段生態(tài)環(huán)境的影響,糯扎渡水電站進水口擬采用分層取水方案。結合糯扎渡水電站進水口兩種取水方案(雙層取水方案和多層取水疊梁門方案),采用k-ε紊流模型對不同形式進水口的水力學特性進行了三維數值模擬,在進水口水頭損失、流速分布以及流態(tài)等方面進行了分析和比較,從水力學方面論證了分層取水方案的可行性。數值模擬結果得到了物理模型試驗結果的驗證。

隨著我國水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展,水電建設工程逐漸西移,越來越多的大型甚至超大型水利工程項目正處于規(guī)劃、設計和建設之中。水電站調壓井對工程整體的影響非常大,水電站規(guī)模的更大也對調壓井的施工技術增加了難度和挑戰(zhàn)。因此,開展并總結調壓井工程設計與關鍵施工技術研究是十分必要的。

干溪坡水電站調壓井工程地質條件極為復雜,井身圍巖為ⅳ、ⅴ類,節(jié)理裂隙發(fā)育,在整個調壓井范圍內與f7斷層影響帶的距離較近,采用傳統(tǒng)的施工方案很難保證施工安全。而采用開挖一段襯砌一段的方案,施工難度很大。本文詳細闡述了干溪坡調壓井多循環(huán)開挖和自上而下的混凝土襯砌施工方案,解決了混凝土襯砌倒懸的施工難點。

在小型水電站設計中,常因調保計算過程壓力上升值超過允許值而需設備調壓井,這既增加了小水電工程復雜性,而且又大大增加了工程造價,影響了小水電的投資效益。通過對小溪水電站的調保計算,提出解決上述問題的措施,取得了較好成效。表1個。

某水電站拱頂送風數值模擬——在不同的送風速度、風口個數及風口形式條件下,對某水電站主廠房頂拱送風方式進行了數值模擬分析研究,分析了拱頂支架對送風狀況的影響，送風的均勻性及壓力損失，確定拱頂送風為該水電站的合理送風方式。

小灣水電站泄洪洞水力學問題試驗和數值模擬研究——岸邊泄洪洞為小灣水電站3套泄洪設施之一，上游水位和泄洪洞出口挑流鼻坎落差超過200m，最大泄量達到3881m／s，具有典型的高水頭大流量特點，泄洪水力學問題十分突出。采用三維數值模擬和l：35局部模型試驗相...