抽水蓄能電站側(cè)式進(jìn)出水口出流水流特性研究.pdf

1、進(jìn)出水口是抽水蓄能電站的重要主要組成部分，如果體型設(shè)計(jì)不當(dāng)，出流時(shí)水流擴(kuò)散過程中，在壁面會(huì)產(chǎn)生脫流、回流等現(xiàn)象，從而加大了水頭損失，造成抽水蓄能電站效率的下降，而且還影響電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于同一進(jìn)出水口來(lái)說(shuō)，出流的水流流態(tài)要比進(jìn)流的更復(fù)雜，更難于調(diào)整，水頭損失也相對(duì)較大，因此有必要詳細(xì)研究出流時(shí)進(jìn)出水口的水力特性，優(yōu)化進(jìn)出水口的體型參數(shù)，使水流均勻、平順擴(kuò)散，以保證電站的安全、高效運(yùn)行。 本文首先通過物理模型試驗(yàn)分析進(jìn)出水口

2、的水流特性，然后根據(jù)量綱分析理論，以經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的三維數(shù)值模擬為研究手段，分析平面擴(kuò)散角，擴(kuò)散段長(zhǎng)度，立面擴(kuò)散角，分流墩布置形式，來(lái)流管道坡度等主要因素對(duì)進(jìn)出水口水流特性的影響，為進(jìn)出水口的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面： (1) 針對(duì)洪屏抽水蓄能電站上庫(kù)進(jìn)出水口的單體水工模型試驗(yàn)，分析不同工況下進(jìn)出水口流速分布、各孔道的流量分配以及水頭損失等水流特性，在此基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)出水口體型進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，并通過模型試驗(yàn)分析體型對(duì)出

3、流的影響，對(duì)比分析優(yōu)化體型的流態(tài)改善情況。 (2) 建立進(jìn)出水口出流三維數(shù)值計(jì)算模型，并依據(jù)洪屏上庫(kù)進(jìn)出水口優(yōu)化體型單體模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)所建立的進(jìn)出水口三維數(shù)值模型進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，從進(jìn)出水口流速分布、各孔道的流量分配以及水頭損失等方面水流特性分析所建數(shù)值模型的合理可靠性。 (3) 通過所驗(yàn)證的三維數(shù)值模型，采用單因素比較的方法，計(jì)算分析進(jìn)出水口各主要幾何參數(shù)以及分流墩布置方式對(duì)水流特性的影響。研究表明，當(dāng)進(jìn)出水口的主要尺寸取