高水头水电站爆破膜系统水击分析.zip

高水头水电站爆破膜系统水击分析.zip

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文集编号: 2014091209040

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文档介绍

采用爆破膜代替调压井是水电站控制水击发生的一项新的技术。针对爆破膜系统进行水击分析对于保障压力管道系统安全和完善爆破膜系统有着重要意义。分析爆破膜数量、整定压力对于压力管道系统稳定产生的影响,对工程设计也有着重要的指导作用。以传统方法对爆破膜系统进行系统模型实验的优点是形象直观,但是必将耗用相当多的时间和资金。随着数值解法的广泛运用和计算机性能的提高,采用数值模拟方法将大大的提高此项工作的效率。甘肃省酒泉市开源电站二级电站中采用了爆破膜技术。在该电站爆破膜系统运行过程中观察到:三偏心蝶阀后的伸缩节在爆破膜爆破后和关闭爆破膜前三偏心蝶阀时产生强烈收缩,以这一现象为切入点,做了以下的工作。首先,简单介绍了国内外水击研究和爆破膜的进展。接下来做了CFD理论综述,为下文的数值模拟做了简单的铺垫。而后用Fluent软件对爆破膜前的三偏心蝶阀在不同开度下进行的稳态和瞬态模拟。在解释了三偏心蝶阀后的伸缩节产生吸缩现象后,得出阻力系数和流量特征的相关结论:基于动网格的瞬态方法计算出的阀门的阻力系数较稳态计算模拟结果切合实际;三偏心蝶阀的流量特性优于普通对称蝶阀,比普通对称蝶阀更接近线性。其次,介绍了水击的计算方法。用Flowmaster一维软件,经过合理假设模拟了爆破膜系统的水击现象,为选择和设计爆破膜参数提供了新的方法。爆破膜的数量、整定压力对于压力管道系统稳定性有着重要的影响。本文模拟了开源二级电站选用直径300mm的爆破膜时,在不同整定压力下各个节点的水击压力。经对比,2台爆破膜装置整定压力分别为1.1倍工作压力和1.2倍工作压力时,水击压力波动曲线较两台爆破膜整定压力均为1.1倍工作压力时的曲线平缓。最后,考虑用增设节流孔板的方法提高三偏心蝶阀后的压力,而孔板的出流面积的大小会影响系统的安全性。尝试在保障压力管道安全的前提下,计算出合理的孔板流通面积,兼顾防止三偏心蝶阀后发生空化。全文联合使用Fluent和Flowmaster软件既能得到微观的流场分布情况又能得到宏观的水击压力的数值,得出了对工程设计与运行管理有益的结论与建议。

文档标签: 流体力学
贡献者

杨风霞新来的

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