水击和调压室水力实验装置研制

自主研制的水击和调压室水力实验装置,可测定阀门不同启闭规律和管道上不同流速条件下的最大水击压力、水击压力过程线、沿管道水击压力分布以及调压室最高最低涌浪水位和水位波动的衰减过程;并且利用计算机测控,一次完成水击和调压室水力实验测控过程及数据采集和波型回放;通过实验证明,压力管道最大水击的实测值和理论计算值吻合,设置调压室时,调压室最高、最低涌浪水位和水位波动过程与实际情况完全吻合。     

水电站尾水管水击与尾水调压室涌波联合计算

糯扎渡水电站的最大工作水头为215m，安装了9台机组；其尾水系统采用3台机共用一个调压室和一条尾水隧洞的布置方式，无工程设计经验借鉴，应进行水击和调压室涌浪的研究．为此，采用特征线法．以尾水支洞与调压室连接处的压力为纽带，对该水电站尾水管水击和调压室涌浪进行了联合求解，模拟了典型工况尾水管的水击时间过程和调压室涌浪时间过程，得出了尾水管的最大水击压力和其发生的位置，以及调压室的最低涌浪水位数值计算结果与试验结果基本吻合．尾水位在最低和正常水位之间变动，突甩负荷时，尾水系统不会产生真空：调压室最低涌浪水位高于设计所要求的最低涌浪水位，说明该尾水系统的设计是合理的．     

不同型式空气阀的水锤防护效果研究

空气阀是安装在输水管道上的水锤防护装置。空气阀型式和孔径选择不合适,会使空气进入管道不及时而引起汽化现象或管道内的空气快速排放而引起水柱分离再弥合的撞击。为了研究不同型式空气阀的水锤防护效果,运用瞬变流理论和特征线方法,建立空气阀边界条件;用Matlab软件进行数值模拟计算,比较了没有空气阀、单阀孔空气阀和双阀孔空气阀的水锤防护效果。进一步分析了使用双阀孔空气阀时,不同阀孔孔径对水锤防护效果的影响。计算结果表明:安装孔径合适的双阀孔空气阀可以同时达到减小瞬变负压和防止瞬变正压过高的目的。     

空气制动调压室

一、引言在水电站中,由于技术和经济上的原因,往往采取措施抑制调压室水位波动的振幅从而减小调压室的容积,阻抗调压室、差动调压室和双室调压室等在很大程度上就是为了适应这种需要而产生的。阻抗调压室和差动调压室等在削减水位波动的振幅上虽有一定的作用,但对水锤的反射却不能十分充分,因而使整个引水系统的非恒定流现象复杂化。有时由于地形的限制,需要压低调压室的稳定水位,对于这种要求,前述的几种调压室就无能为力了。     

长距离超高扬程输水系统水锤防护模拟研究

为研究长距离、超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统水锤防护问题,结合我国西北地区某工程实例,针对超高扬程达370 m、一次加压提升的长距离输水系统建立了水锤防护设备模型.以特征线法对其进行求解,分别以两阶段控制阀、单向调压塔、气压罐为水锤防护设备方案,建立水锤防护设备模型,分别模拟分析事故停泵管线水锤防护效果,最终通过综合对比技术性能和经济性能来确定最优的水锤防护方案.结果表明,对于超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统,在水泵出口处设置气压罐进行水锤防护,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果好.针对不同长距离输水工程特点,建立各种水锤防护设备模型,以特征线法进行求解,其求解结果有效指导水锤防护方案的优选.     

管道长度与阻抗式调压室水击穿室系数的关系分析

由于阻抗的存在,阻抗式调压室不能完全反射水击波,存在水击穿室问题.本文根据阻抗式调压室的实际边界情况,利用水击基本方程,运用特征线法,通过对实例的计算分析,得出了管道长度对阻抗式调压室水击穿室系数的影响关系.     

两机共用的尾水调压室水力特性试验研究

针对两台机组共用的尾水调压室进行了水力特性试验，研究了尾水调节室流量经、阻抗孔口水中水流方向及孔口开关形状对尾水调压室水头损失系数的影响，试验结果表明，阻抗式不调压室的水头损失系数并不是现有文献所描述的那种仅与孔口形状充方向有关的常数，而一个与流量比有关的变量，文中给出了不同阻抗也口的高压室水头损失系数关于流量经的最小二乘拟合公式。     

质子交换膜燃料电池欧姆阻抗的试验研究

为了解质子交换膜燃料电池(PEMFC)欧姆阻抗的影响因素,用断电法测出了不同工作温度、不同增湿条件、不同进气过量系数、不同工作压力下的欧姆阻抗。试验结果表明,PEMFC欧姆阻抗随工作温度的提高而减小,随进气湿度的增大而减小,受工作压力和进气过量系数的影响较小。欧姆阻抗的明显增大可作为PEMFC质子交换膜变干的判定依据。合理控制工作温度、进气湿度等参数,可以减少欧姆极化损失,提高PEMFC的工作效率。     

长距离压力管道的水锤防护

本文针对长距离压力管道出现的水锤问题,论述了水锤的各种防护措施和计算方法,并对其进行了比较、分析,提出对于复杂管道出现的水锤问题要采用多种防护措施才能有效地缓解管道压力,保证管道系统的正常运作。     

水电站多井调压室系统小波动稳定理论推导与分析

一些中低水头长隧洞引水式水电站需要采用较大的调压室稳定断面积,但受到地质、地形条件的制约,单一的大尺寸调压室有时不能满足施工开挖和结构设计安全要求.为了实现采用多个相隔一定距离的调压室串联的布置方式来代替单一的大尺寸调压室的需要,从理论上推导了上游多井调压室系统的小波动稳定条件,分析了多个调压室之间的距离和面积对小波动稳定性的影响.结果表明多井调压室系统的小波动稳定性与串联在一起的多井调压室的断面积和调压室之间的距离都存在一定的关系.     

气垫式调压室水击穿室的理论分析

气垫式调压室被越来越多的水电站及泵站系统所采用，因此，研究气垫式调压室对水击波的反射程度是很有必要的。文中根据气垫式调压室的实际边界条件，利用水击基本方程，详细推演了水击波透过调压室底部进入低压引水隧洞的穿室系数，得到了计算穿室系数的理论公式。     

波动压力约束条件下套管与井眼之间环空间隙的研究

利用一维不稳定流动的基本方程,对套管与井眼环空间隙不同时的波动压力进行了计算,绘出了环空间隙与最大井底波动压力之间的关系曲线。根据此曲线及地层破裂压力的最大极限值,可以确定某种尺寸套管与并眼之间间隙的最小值。研究结果表明,在套管与并眼间隙相同的条件下,套管尺寸越大,井底最大波动压力也越大。从控制井底最大波动压力的角度考虑,在确定套管与井眼之间的环空间隙时,大尺寸套管应采用较大的间隙。从波动压力因素方面考虑,由浅井条件所确定的套管与井眼之间的环空间隙同样适合于深井条件。     

气垫调压室的体型优化计算

以总容积最小为目标,建立了气垫调压室体型优化的数学模型,采用遗传算法求解该模型,从而为合理选择调压室截面积、气室高度、室内水体高度及初始气体压力等基本参数提供了科学依据．给出了计算实例,所得结果与经验估算值相比,工程效益较为显著,设计安全度高．     

调压室水位振荡的一种数值解

本文提出的调压室水位振荡数值解,是将调压室非恒定流的基本方程化为隐式差分格式,再用迭代法求解,其特点是便于电算且精度较高。计算中考虑了各种水头损失及导时逐渐启闭情况,可供阻抗式、圆简式和双室式调压室,进行水位振荡计算时使用。     

新式差动调压室的优点及其应用

新式差动调压室具有穿井系数小．调压室容积小，结构和施工简单的优点．应用于 水电站可以起到节省投资和快速施工的目的。有推广价值。     

调压井断面尺寸变化对水锤压力反射及质量波动衰减速度的影响

研究了调压井断面尺寸变化与水电站过渡过程中水锤压力及质量波动的关系,重点探讨了长引水隧洞中调压井的断面尺寸对质量波动周期及波幅衰减速度的影响,并揭示了三者之间的内在关系,所得结论对合理确定调压井断面尺寸有着重要的指导作用。     

复合式排气阀用于长距离输水系统水锤防护

针对具体工程提出了利用复合式排气阀进行长距离输水系统水锤防护的措施.结果表明:复合式排气阀可避免因液体汽化形成的断流弥合水锤,大幅度降低水锤暂态过程中管路最高正压、最低负压的绝对值;长距离输水系统应在缓闭阀出口、管路最高点、局部凸起点以及大坡度长距离上升段的适当位置安装复合式排气阀.