贵州鸭溪电厂偏岩河输水系统水力过渡过程研究

论文摘要

长距离输水系统发生水锤事故往往会带来很严重的危害,为防止水锤事故的发生,一般有压供水系统都要设置调压设施。论文介绍了压力管道中的瞬变流及瞬变流基本方程,这是一对非线性双曲型偏微分方程组,其中沿管长度及时间是两个自变量,流量和压力水头是两个因变量,这样的方程组目前无法求得闭合解。论文介绍了用特征线方法求解瞬变流基本方程。由于计算机具有高速度、高精度、大容量的计算能力,使得我们可以利用数值分析的研究成果,对电站复杂的引水系统进行优化设计和对电站运行进行仿真研究。使得以前只能定性分析的一些问题可以通过数值计算定量地进行研究,论文给出了利用计算机对瞬变流基本方程进行求解的电算程序。对通气阀、调压室、气压式调压室、单向调压室等调压设施的原理、使用条件、计算方法及相应的边界条件进行了较详细的研究。本论文以贵州鸭溪电厂偏岩河升压输水系统为实例,根据该电站输水系统的具体条件提出了通气阀加气压式调压室方案、二级升压方案、单向调压室方案、分岔管方案、分岔管加单向调压室方案几种方案,对各方案进行了计算分析和方案比较,确定采用分岔管加单向调压室的方案。采用该方案可以减小整个输水系统中的水压力,降低对管道耐压的要求,节省投资和降低电站的运行成本,提高了电站的经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 水力过渡过程研究的历史
• 1.2 水力过渡过程研究的现状
• 1.3 本文研究的对象和主要内容
• 第二章 计算原理及计算方法
• 2.1 压力管道中的瞬变流
• 2.1.1 瞬变流的基本方程
• 2.1.2 求解方法
• 2.2 水泵出口断面的边界条件
• 第三章 贵州鸭溪电厂偏岩河升压输水系统水力过渡过程分析
• 3.1 概述
• 3.2 恒定流计算
• 3.2.1 基本计算数据
• 3.2.2 计算公式
• 3.2.3 计算后确定的扬程和水力坡降线
• 3.3 非恒定流计算
• 3.3.1 初步研究
• 3.3.1.1 不设任何调压设施
• 3.3.1.2 只设空气阀
• 3.3.1.3 设空气阀加气压式调压室
• 3.3.1.4 小结
• 3.3.2 方案比较
• 3.3.2.1 二级升压方案
• 3.3.2.2 单向调压室方案
• 3.3.2.3 气压式调压室加分岔管方案
• 3.3.2.4 分岔管加单向调压室方案
• 3.3.3 方案确定
• 结 论
• 参考文献
• 附表
• 致谢