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《尾水洞出现明满流的水电站小波动稳定性分析_陈刚》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第3期水利水电科技进展2011年6月Vol.31No.3AdvancesinScienceandTechnologyofWaterResourcesJun.2011DOI:10.3880/j.issn.10067647.2011.03.020尾水洞出现明满流的水电站小波动稳定性分析陈刚,周建旭,胡明(河海大学水利水电学院,江苏南京210098)摘要:针对尾水位变幅较大的水电站尾水洞出口段常出现无压流或明满流等复杂流态,提出基于动态尾水边界的分析方法,即以始终保持有压流态的尾水洞中间特征断面的动态测压管水头作为尾水洞系统出口边界条
2、件,结合数值模拟方法研究系统的小波动稳定性,并与传统的边界处理方法进行比较。结果表明采用试验数据和数值模拟相结合进行小波动稳定性分析,考虑了尾水洞无压流或明满流对系统稳定性和调节品质的影响,能够较准确地反映系统的动态特性。关键词:水电站;尾水隧洞;小波动;稳定性分析;试验研究中图分类号:TV737文献标识码:A文章编号:10067647(2011)03007004Stabilityanalysisofsmallfluctuationforhydropowerstationswithfree-surface-pressurized
3、flowsintailtunnels//CHENGang,ZHOUJian-xu,HUMing(CollegeofWaterConservancyandHydropowerEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Forthehydropowerstationswithconstantlyfree-surface-pressurizedflowsinoutletsegmentofatailtunnelandwiderangeoftailwaterlevels,thedynam
4、icpiezometricheadataspecificmid-sectionofthetailtunnelwithpressurizedflowswasusedastheboundaryconditionsofthetailtunnelsystem.Thesmallfluctuationstabilitywasanalyzedbymeansofnumericalsimulations,anditwascomparedwiththetraditionalboundarytreatmentmethods.Theresultsindicatethat
5、theintegrationofexperimentaldataandnumericalanalysisforthesmallfluctuationanalysisconsiderstheinfluencesofopenchannelflowsorfree-surface-pressurizedflowsinthetailtunnelonthestabilityandregulationperformanceofthesystem,anditcancorrectlyrevealthedynamiccharacteristicsofthesyste
6、m.Keywords:hydropowerstation;tailtunnel;smallfluctuation;stabilityanalysis;experimentalstudy[5]通常,具有长尾水系统的引水式水电站在运行特征及形成机理。程永光等通过对固定界面明满过程中,长尾水系统始终处于有压或无压状态,但是流的衔接计算,研究了水轮机调节规律对调保参数部分尾水位变幅较大的水电站尾水系统中可能出现及涌波的影响。文献[6]采用复杂尾水系统非恒定复杂的流态:在较低尾水位下,尾水系统可能会处于流的数学模型,分析了无压尾水洞对尾水调压室水[7]
7、[8]部分有压和部分无压状态,或者出口段为无压状态,位波动的影响。陈乃祥等、褚宝鑫等采用明满均有可能发展成明满流交替流态;在尾水位较高时,交替流特征隐式格式法计算模型分析了变顶高尾水[9]整个尾水系统都呈现有压流态。在实际工程中,主洞体型变化对机组运行稳定性的影响。张强等采要分为两类:一类是变顶高尾水洞;另一类是尾水洞用包含引水系统、机组和调速器在内的计算机仿真为水平或缓坡等高断面,而尾水洞起始段有明显的程序进行水力过渡过程计算,分析可知在明满交替反坡。流工况下电站调节系统能满足小波动稳定性要求。对于在运行过程中尾水洞可能出现无压段或明文献[10
8、]结合含变顶高尾水洞的水电站,采用基于满流的水电站,主要采用水力学试验和数值模拟计有压管道特征线法、跟踪明满流分界点的明渠改进算方法进行